KR101488890B1 - 커넥터의 삽입력 및 발거력 측정장치 - Google Patents

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최재호
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엘에스엠트론 주식회사
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Abstract

본 발명은 커넥터의 삽입력 및 발거력 측정장치를 개시한다. 본 발명에 따른 커넥터의 삽입력 및 발거력 측정장치는, 베이스면과 좌우 수직 프레임이 구비된 베이스 프레임; 상기 좌우 수직 프레임의 사이 공간에 수직 방향으로 상하 이동 가능하게 설치되고, 로드 와이어를 통해 전달되는 하중을 측정하는 로드 셀; 상기 로드 와이어에 연결되어 자유부동 상태로 설치되고 제1 커넥터를 고정 지지하는 상부 지그; 상기 베이스면에 고정 설치되고 제2 커넥터를 고정 지지하는 하부 지그; 상기 상부 지그의 좌우 측과 상기 좌우 수직 프레임 사이에 각각 현수 구조로 연결되어 상부 지그의 자체 하중에 무게추에 의해 조절되는 조절 하중을 부가하여 상기 로드 셀에 삽입력 및 발거력 측정을 위한 측정 기준 하중을 인가하는 측정 기준 하중 인가부; 상기 로드 셀을 선택적으로 상하 이동시키는 로드 셀 구동부; 및 상기 로드 셀 구동부를 제어하여 상기 로드 셀과 상부 지그가 선택적으로 상하 이동되는 것에 의해 상기 제1 및 제2 커넥터 간의 체결 또는 해제되는 과정에서 상기 로드 셀로부터 상기 측정 기준 하중의 변화량을 측정하고, 측정된 측정 기준 하중의 변화량을 이용하여 상기 제1 및 제2 커넥터 간의 삽입력 및 발거력을 산출하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

커넥터의 삽입력 및 발거력 측정장치{Apparatus for measuring inserting and removing force of connector}
본 발명은 커넥터의 삽입력 및 발거력 측정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실제 사용 조건에 따른 커넥터의 체결 및 해제 동작을 구현하여 삽입력과 발거력을 정확하게 측정할 수 있는 커넥터의 삽입력 및 발거력 측정장치에 관한 것이다.
커넥터 장치는 회로기판과 회로기판, 또는 회로기판과 전자부품을 케이블을 이용하여 전기적으로 접속하는 용도로 사용된다.
상기 커넥터 장치는 내부에 복수개의 컨택트를 구비한 리셉터클 커넥터와 플러그 커넥터가 서로 결합하는 것에 의해 전기적 연결이 이루어지게 되며, 리셉터클 커넥터와 플러그 커넥터가 절연성 수지로 성형된 하우징이 서로 결합하여 체결 상태를 유지하는 것에 의하여 전기적 연결상태를 유지하게 된다.
이러한 커넥터 장치는 제조가 완료된 이후 불량 여부를 검사하는데 그 핵심은 리셉터클 커넥터와 플러그 커넥터 간의 삽입력과 발거력이 적정한 범위인가 하는 것이다. 상기 삽입력은 리셉터클 커넥터와 플러그 커넥터가 서로 체결될 때 필요한 힘이고, 반대로 발거력은 리셉터클 커넥터와 플러그 커넥터가 서로 분리될 때 필요한 힘을 의미한다.
종래에는 주로 만능 재료 시험기(Universal Testing Machine)를 이용하여 커넥터 장치의 삽입력과 발거력을 측정하였다. 이 방법에 의하면 커넥터 장치의 삽입력을 측정하기 위해서 리셉터클 또는 플러그 커넥터를 고정시킨 상태에서 다른 커넥터를 결합 방향으로 일정한 시간 동안 힘을 가하고, 그 힘에 대한 로드 값을 측정하여 삽입력을 산출하였고, 반대로 발거력을 측정하기 위해서는 리셉터클 및 플러그 커넥터를 결합시킨 상태에서 서로 다른 방향으로 일정한 시간 동안 힘을 가하고, 그 힘에 대한 로드 값을 측정하여 발거력을 산출하였다.
그런데, 이러한 측정 방법은 삽입력 측정시 커넥터 장치의 완전 결합 여부를 실험자가 육안으로 확인하는 것에 의지하기 때문에 완전 결합이 이루어진 이후에도 힘이 가해질 수 있었으며 이로 인해 삽입력 측정의 정밀도가 떨어질 뿐만 아니라 과도한 힘이 인가될 경우에는 커넥터 장치가 파손될 수 있는 문제점이 있었다. 또한, 삽입력과 발거력 측정에 있어서, 삽입력은 만능 재료 시험기의 압축 시험에 의해서 측정되었고, 발거력은 만능 재료 시험기의 인장 시험에 의해서 측정되었기 때문에 삽입과 발거에 대한 재현성과 반복성을 확보할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 실제 사용 조건에 따른 커넥터의 삽발 동작을 구현하여 커넥터의 삽입력과 발거력의 정확한 측정이 가능하고, 특히 커넥터의 최초 삽입력의 측정이 가능한 커넥터의 삽입력 및 발거력 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 커넥터의 삽입력 및 발거력 측정장치는, 커넥터 장치에 포함된 제1 및 제2 커넥터 간의 삽입력 및 발거력을 측정하는 측정장치에 있어서, 상기 커넥터 장치의 삽입력 및 발거력 측정을 위한 측정 공간을 제공하는 형태로 베이스면과 좌우 측에 상측으로 수직하게 연장된 수직 프레임이 구비된 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임의 좌우 수직 프레임의 사이 공간에 수직 방향으로 상하 이동 가능하게 설치되고, 하부에 로드 와이어가 구비되어 이를 통해 전달되는 하중을 측정하는 로드 셀; 상기 로드 셀의 로드 와이어에 상부가 연결되어 자유부동 상태로 설치되고, 하부에 제1 커넥터를 고정 지지하는 상부 지그; 상기 상부 지그의 하측에 위치하여 상기 베이스 프레임의 베이스면에 고정 설치되고, 상부에 제2 커넥터를 고정 지지하는 하부 지그; 상기 상부 지그의 좌우 측과 상기 베이스 프레임의 좌우 수직 프레임 사이에 각각 현수 구조로 연결되어 상부 지그의 자체 하중에 무게추에 의해 조절되는 조절 하중을 부가하여 상기 로드 셀의 로드 와이어 측으로 삽입력 및 발거력 측정을 위한 측정 기준 하중을 인가하는 측정 기준 하중 인가부; 상기 베이스 프레임의 좌우 수직 프레임의 사이 공간에 위치한 상기 로드 셀을 선택적으로 상하 이동시키는 로드 셀 구동부; 및 상기 로드 셀 구동부를 제어하여 상기 로드 셀과 상부 지그가 선택적으로 상하 이동되는 것에 의해 상기 제1 및 제2 커넥터 간의 체결 또는 해제되는 과정에서 상기 로드 셀로부터 상기 측정 기준 하중의 감소 또는 증가하는 변화량을 측정하고, 측정된 측정 기준 하중의 변화량을 이용하여 상기 커넥터 장치의 삽입력 및 발거력을 산출하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 측정 기준 하중 인가부는, 상기 상부 지그의 좌우 측과 상기 베이스 프레임의 좌우 수직 프레임 사이에 'U'자 형태의 현수 구조로 연결되는 하중 벨트; 상기 하중 벨트의 'U'자 형태의 내측 경로를 따라 유동 가능하게 안착되는 움직 도르래; 및 상기 움직 도르래 에 하방으로 연결되어 상기 조절 하중을 부여하기 위한 무게추가 장착되는 무게추 받침대;를 포함한다.
바람직하게, 상기 상부 지그의 좌우 측에는 외팔보 형태로 상기 하중 벨트가 연결되는 하중 벨트 연결암이 구비되고, 상기 수직 프레임에는 수직 방향으로 높이 조절이 가능하고 상기 하중 벨트가 연결되는 하중 벨트 연결부가 구비된다.
바람직하게, 상기 하중 벨트는 상기 하중 벨트 연결암과 상기 하중 벨트 연결부에 2열로 연결된다.
바람직하게, 상기 움직 도르래의 둘레에는 상기 하중 벨트에 안착되도록 안착홈이 형성된다.
바람직하게, 상기 측정 기준 하중 인가부는 상기 무게추 받침대에 장착되는 무게추의 하중을 조절하여 상기 측정 기준 하중을 설정한다.
바람직하게, 상기 측정 기준 하중은 상기 커넥터 장치의 삽입력 보다 상대적으로 큰 힘이 작용되는 하중으로 설정된다.
바람직하게, 상기 측정 기준 하중은 상기 커넥터 장치의 파괴강도 보다 상대적으로 적은 힘이 작용되는 하중으로 설정된다.
바람직하게, 상기 로드 셀에 연결된 상부 지그의 상하 이동 거리는 상기 제1 및 제2 커넥터 간의 가삽입 상태에서 삽입 완료되는 거리만큼 이동된다.
바람직하게, 상기 로드 셀의 상하 이동 거리는 상기 제1 및 제2 커넥터 간의 가삽입 상태에서 삽입 완료되는 거리 보다 상대적으로 긴 거리로 이동된다.
바람직하게, 상기 제어부는 상기 제1 및 제2 커넥터가 가삽입된 상태에서 상기 로드 셀과 상부 지그를 하강 이동하도록 로드 셀 구동부를 제어하고, 상기 로드 셀과 상부 지그가 하강됨에 따라 상기 제1 및 제2 커넥터 간의 체결되는 과정에서 상기 로드 셀로부터 상기 측정 기준 하중이 변화되는 변화량을 측정하고, 측정된 측정 기준 하중이 변화되는 변화 패턴을 이용하여 상기 커넥터 장치의 삽입력을 산출한다.
바람직하게, 상기 제어부는 상기 측정 기준 하중의 변화 패턴으로부터 제1 및 제2 커넥터의 체결 시점을 특정하고, 해당 시점의 측정 기준 하중의 변화값을 이용하여 삽입력을 산출한다.
바람직하게, 상기 제어부는 상기 제1 및 제2 커넥터가 체결 완료된 상태에서 상기 로드 셀과 상부 지그를 상승 이동하도록 로드 셀 구동부를 제어하고, 상기 로드 셀과 상부 지그가 상승됨에 따라 상기 제1 및 제2 커넥터 간의 해제되는 과정에서 상기 로드 셀로부터 상기 측정 기준 하중이 변화되는 변화량을 측정하고, 측정된 측정 기준 하중이 변화되는 변화 패턴을 이용하여 상기 커넥터 장치의 발거력을 산출한다.
바람직하게, 상기 제어부는 상기 측정 기준 하중의 변화 패턴으로부터 제1 및 제2 커넥터의 해제 시점을 특정하고, 해당 시점의 측정 기준 하중의 변화값을 이용하여 발거력을 산출한다.
본 발명에 따르면, 커넥터의 지그를 자유부동 방식으로 구성함으로써, 실제 사용 조건에 따른 커넥터의 체결 및 해제 동작을 구현하여 커넥터의 최초 삽입력의 측정이 가능하고, 삽입력과 발거력 측정의 재현성과 반복성을 확보함에 따라 커넥터의 삽입력과 발거력 측정의 정확도를 향상시킬 수 있다. 또한, 커넥터의 체결 동작시 과도한 힘이 인가되는 것을 방지할 수 있어 커넥터가 파손될 염려 없이 안정적인 측정이 가능한 장점이 있다.
본 명세서에 첨부되는 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 후술되는 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명에 따른 커넥터의 삽입력 및 발거력 측정장치의 구성을 도시한 정면도이다.
도 2는 도 1의 로드 셀과 상부 지그의 상하 이동 관계를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 커넥터의 삽입력 및 발거력 측정장치의 측정 원리를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 커넥터의 삽입력 및 발거력 측정장치의 구성을 도시한 정면도이고, 도 2는 도 1의 로드 셀과 상부 지그의 상하 이동 관계를 설명하기 위해 도시한 도면이고, 도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 커넥터의 삽입력 및 발거력 측정장치의 측정 원리를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 커넥터의 삽입력 및 발거력 측정장치(100)는, 커넥터 장치에 포함된 제1 커넥터(1)와 제2 커넥터(2) 간의 체결 또는 해제를 구현하고, 이때 유발되는 삽입력과 발거력을 측정하기 위한 측정장치로서, 베이스 프레임(10), 로드 셀(20), 상부 지그(30), 하부 지그(40), 측정 기준 하중 인가부(50), 로드 셀 구동부(60) 및 제어부(70)를 포함한다.
상기 베이스 프레임(10)은 상기 커넥터 장치(1, 2)의 삽입력 및 발거력 측정을 위한 측정 공간을 제공하는 형태로 베이스면(11)과 베이스면(11)의 좌우 측에 상측으로 수직하게 연장된 수직 프레임(12)이 구비된다. 상기 베이스면(11)에는 상기 하부 지그(40)가 고정 설치되고, 상기 수직 프레임(12)은 상기 상부 지그(30)와 함께 상기 측정 기준 하중 인가부(50)가 현수 구조로 연결된다. 이를 위해, 수직 프레임(12)에는 상기 측정 기준 하중 인가부(50)의 하중 벨트(51)가 연결되는 하중 벨트 연결부(13)가 구비된다. 상기 하중 벨트 연결부(13)는 상기 상부 지그(30)의 높이에 대략 대응되는 위치에 설치되는데, 상기 상부 지그(30)의 높이가 측정 대상인 커넥터 장치(1, 2)의 종류에 따라 변경될 수 있으므로 이에 대응하여 높이 조절이 가능하도록 하는 높이 조절 수단(14)이 구비될 수 있다.
상기 로드 셀(20)은 하부에 로드 와이어(21)가 구비되어 이를 통해 전달되는 하중을 측정하는 장치로서, 상기 로드 셀(20)은 로드 와이어(21)에 상기 상부 지그(30)를 매달리는 형태 즉, 자유부동 상태로 연결하여 상부 지그(30)의 하중을 측정하게 된다.
본 발명에서 상기 로드 셀(20)은 상기 베이스 프레임(10)의 좌우 수직 프레임(12)의 사이 공간에 수직 방향으로 상하 이동 가능하게 설치된다. 이는 상기 로드 셀(20)의 상하 이동에 의해 로드 와이어(21)에 연결된 상부 지그(30)를 함께 상하 이동할 수 있게 하고, 상기 상부 지그(30)가 하강 또는 상승하게 됨에 따라 상부 지그(30)에 고정 지지된 제1 커넥터(1)와 상기 하부 지그(40)에 고정 지지된 제2 커넥터(2) 간의 체결 또는 해제를 구현할 수 있게 한다. 이에 따라, 상기 로드 셀(20)은 상하 이동에 따라 구현되는 상기 제1 및 제2 커넥터(1, 2) 간의 체결 또는 해제되는 과정에서 유발되는 커넥터 장치(1, 2)의 삽입력과 발거력을 측정할 수 있게 된다. 즉, 상기 로드 셀(20)은 제1 및 제2 커넥터(1, 2)가 체결되지 않은 부동 상태일 경우, 로드 와이어(21)에 자유부동 상태로 연결된 상부 지그(30)의 하중을 일정한 하중값으로 측정하고 있다가, 하강 또는 상승 이동하게 되면서 제1 및 제2 커넥터(1, 2) 간의 체결 또는 해제가 이루어지고, 제1 및 제2 커넥터(1, 2) 간의 체결 또는 해제시 유발되는 힘에 의해 변화되는 상부 지그(30)의 하중값의 변화량을 측정하고, 측정된 변화량을 이용하여 커넥터 장치(1, 2)의 삽입력 및 발거력을 산출하는 것이다.
상기 상부 지그(30)는 상기 로드 셀(20)의 로드 와이어(21)에 상부가 연결되어 매달리는 형태 즉, 자유부동 상태로 설치되고, 하부에 커넥터 장치의 제1 커넥터(1)를 고정 지지한다. 상부 지그(30)에는 상기 제1 커넥터(1)를 고정하기 위한 고정 지지 수단(31)이 구비된다.
상기 하부 지그(40)는 상기 베이스 프레임(10)의 베이스면(11)에 고정 설치되고, 상부에 커넥터 장치의 제2 커넥터(2)를 고정 지지한다. 하부 지그(40)에는 상기 제2 커넥터(2)를 고정하기 위한 고정 지지 수단(41)이 구비된다. 또한, 상기 하부 지그(40)는 상기 상부 지그(30)의 하측에 위치하여 상기 상부 지그(30)가 하강 또는 상승하게 됨에 따라 고정 지지하고 있는 제2 커넥터(2)와 상기 상부 지그(30)에 고정 지지된 제1 커넥터(1)가 체결 또는 해제될 수 있도록 한다.
상기 측정 기준 하중 인가부(50)는 상기 상부 지그(30)의 좌우 측과 상기 베이스 프레임(10)의 좌우 수직 프레임(12) 사이에 각각 현수 구조로 연결되어 상기 상부 지그(30)의 자체 하중에 무게추(54)에 의해 조절되는 조절 하중을 부가하여 상기 로드 셀(20)의 로드 와이어(21) 측으로 삽입력 및 발거력 측정을 위한 측정 기준 하중을 인가한다.
상기 측정 기준 하중 인가부(50)는 상기 상부 지그(30)의 좌우 측과 상기 베이스 프레임(10)의 좌우 수직 프레임(12) 사이에 'U'자 형태의 현수 구조로 연결되는 하중 벨트(51)와, 상기 하중 벨트의 'U'자 형태의 내측 경로를 따라 유동 가능하게 안착되는 움직 도르래(52)와, 상기 움직 도르래(52)에 하방으로 연결되어 사용자에 의해 선택적으로 조절이 가능한 조절 하중을 부여하기 위한 무게추(54)가 장착되는 무게추 받침대(53)를 포함하여 구성된다. 이때, 상기 상부 지그(30)의 좌우 측에는 외팔보 형태로 상기 하중 벨트(51)가 연결되는 하중 벨트 연결암(32)이 구비되고, 상기 수직 프레임(12)에는 수직 방향으로 높이 조절이 가능하고 상기 하중 벨트(51)가 연결되는 하중 벨트 연결부(13)가 구비되게 된다. 또한, 상기 하중 벨트 연결부(13)는 상기 상부 지그(30)의 높이에 대략 대응되는 위치에 설치되는데, 상기 상부 지그(30)의 높이가 측정 대상인 커넥터 장치(1, 2)의 종류에 따라 변경될 수 있으므로 이에 대응하여 높이 조절이 가능하도록 하는 높이 조절 수단(14)이 구비될 수 있다.
또한, 상기 측정 기준 하중 인가부(50)의 하중 벨트(51)는 움직 도르래(52)의 안정적인 안착을 위해 2열로 연결되는 것이 바람직하며, 또한, 상기 움직 도르래(52)의 둘레에는 상기 하중 벨트(51)에 안착되도록 안착홈(미도시)이 더 형성될 수 있다.
본 발명에서 상기 측정 기준 하중 인가부(50)는 상기 로드 셀(20)에 자유부동 상태로 연결된 상부 지그(30)의 자체 하중에 더하여 무게추(54)에 의해 조절되는 조절 하중을 부가하여 상기 로드 셀(20)의 로드 와이어(21) 측으로 삽입력 및 발거력 측정을 위한 측정 기준 하중을 인가한다.
여기서, 측정 기준 하중은 상기 제1 및 제2 커넥터(1, 2)의 삽입력 및 발거력 측정을 위한 기준 하중으로 상기 상부 지그(30)의 자체 하중에 사용자에 의해 선택적으로 조절이 가능한 조절 하중을 부가한 하중값을 의미한다. 즉, 상기 측정 기준 하중은 상기 로드 셀(20)에서 상기 제1 및 제2 커넥터(1, 2)의 체결 이전에는 일정한 하중값으로 측정되다가, 상기 제1 및 제2 커넥터(1, 2) 간의 체결 또는 해제가 이루어지면서 유발되는 힘에 의한 변화량이 측정되면, 이를 이용하여 제1 및 제2 커넥터(1, 2)의 삽입력 및 발거력을 산출할 수 있게 한다. 이러한 측정 기준 하중은 상기 측정 기준 하중 인가부(50)의 무게추 받침대(53)에 장착되는 무게추(54)의 하중을 조절하는 것을 통해 설정되게 된다.
또한, 상기 측정 기준 하중 인가부(50)에 의한 상기 측정 기준 하중은 상기 로드 셀(20)이 하강 이동됨에 따라 함께 하강되는 상기 상부 지그(30)에 고정 지지된 제1 커넥터(1)와 하부 지그(40)에 고정 지지된 제2 커넥터(2) 간의 체결이 가능한 힘을 가질 수 있도록 한다. 즉, 상기 측정 기준 하중은 상기 제1 및 제2 커넥터(1, 2)의 체결시 유발되는 삽입력 보다 상대적으로 큰 힘이 작용되는 하중으로 설정되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 측정 기준 하중은 하중값이 과도할 경우 제1 및 제2 커넥터(1, 2)가 파손될 우려가 있으므로 상기 제1 및 제2 커넥터(1, 2)의 파괴강도 보다 상대적으로 적은 힘이 작용되는 하중으로 설정되는 것이 바람직하다.
상기 로드 셀 구동부(60)는 상기 베이스 프레임(10)의 좌우 수직 프레임(12) 사이 공간에 설치되고, 상기 로드 셀(20)를 마운트하여 선택적으로 상하 이동시킨다. 이를 통해, 상기 로드 셀(20)은 수직 방향으로 상하 이동이 가능하게 되며, 상기 로드 셀(20)의 상하 이동에 의해 로드 와이어(21)에 연결된 상부 지그(30)도 함께 상하 이동할 수 있게 되고, 상기 상부 지그(30)가 하강 또는 상승하게 됨에 따라 상부 지그(30)에 고정 지지된 제1 커넥터(1)와 상기 하부 지그(40)에 고정 지지된 제2 커넥터(2) 간의 체결 또는 해제를 구현할 수 있게 된다.
한편, 상기 로드 셀(20)에 연결된 상부 지그(30)는 도 2에 도시된 바와 같이, 그 상하 이동 거리(H)가 상기 제1 및 제2 커넥터(1, 2) 간의 가삽입 상태에서 삽입 완료되는 거리(H)만큼 이동되어 제1 및 제2 커넥터(1, 2) 간의 체결 및 해제가 이루어지게 된다. 반면, 상기 로드 셀(20)의 상하 이동 거리(H+α)는 상기 제1 및 제2 커넥터(1, 2) 간의 가삽입 상태에서 삽입 완료되는 거리(H) 보다 상대적으로 긴 거리로 이동되는 것이 바람직하다. 이는 상기 제1 및 제2 커넥터(1, 2)의 체결 과정과 체결 완료 시점을 구분할 수 있도록 하기 위함이다.
상기 제어부(70)는 상기 로드 셀 구동부(60)를 제어하여 상기 로드 셀(20)과 상부 지그(30)가 선택적으로 상항 이동되는 것에 의해 상기 제1 및 제2 커넥터(1, 2) 간의 체결 또는 해제되는 과정에서 상기 로드 셀(20)로부터 상기 측정 기준 하중의 감소 또는 증가하는 변화량을 측정하고, 측정된 측정 기준 하중의 변화량을 이용하여 상기 제1 및 제2 커넥터(1, 2)의 삽입력 및 발거력을 산출한다.
구체적으로, 상기 제어부(70)는 도 3a에 도시된 바와 같이, 커넥터 장치(1, 2)의 삽입력 측정을 위해, 상기 제1 및 제2 커넥터(1, 2)가 가삽입된 상태에서 상기 로드 셀(20)과 상부 지그(30)를 하강 이동하도록 로드 셀 구동부(60)를 제어한다. 이에 따라, 상기 로드 셀(20)과 상부 지그(30)가 하강하게 되어 상기 제1 및 제2 커넥터(1, 2) 간의 체결이 이루어지게 되고, 이 체결 과정에서 유발되는 힘에 의해 측정 기준 하중이 변화되는 변화량을 상기 로드 셀(20)을 통해 측정하고, 측정된 측정 기준 하중이 변화되는 변화 패턴을 이용하여 상기 제1 및 제2 커넥터(1, 2)의 삽입력을 산출하게 된다. 즉, 상기 제어부(70)는 상기 측정 기준 하중의 하중값(화살표 F)에 커넥터의 체결시 유발되는 삽입력(화살표 ΔFi)이 영향을 주어 변화되는 측정 기준 하중의 변화 패턴으로부터 제1 및 제2 커넥터(1, 2)의 체결 시점을 특정하고, 해당 시점의 측정 기준 하중의 변화값을 이용하여 제1 및 제2 커넥터(1, 2)의 삽입력을 산출한다.
또한, 상기 제어부(70)는 도 3b에 도시된 바와 같이, 커넥터 장치(1, 2)의 발거력 측정을 위해, 상기 제1 및 제2 커넥터(1, 2)가 체결 완료된 상태에서 상기 로드 셀(20)과 상부 지그(30)를 상승 이동하도록 로드 셀 구동부(60)를 제어한다. 이에 따라, 상기 로드 셀(20)과 상부 지그(30)가 상승하게 되어 상기 제1 및 제2 커넥터(1, 2) 간의 해제가 이루어지게 되고, 이 해제 과정에서 유발되는 힘에 의해
측정 기준 하중이 변화되는 변화량을 상기 로드 셀(20)을 통해 측정하고, 측정된 측정 기준 하중이 변화되는 변화 패턴을 이용하여 상기 제1 및 제2 커넥터(1, 2)의 발거력을 산출하게 된다. 즉, 상기 제어부(70)는 상기 측정 기준 하중의 하중값(화살표 F)에 커넥터의 해제시 유발되는 발거력(화살표 ΔFr)이 영향을 주어 변화되는 측정 기준 하중의 변화 패턴으로부터 제1 및 제2 커넥터(1, 2)의 해제 시점을 특정하고, 해당 시점의 측정 기준 하중의 변화값을 이용하여 제1 및 제2 커넥터(1, 2)의 발거력을 산출한다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100 : 커넥터의 삽입력 및 발거력 측정장치
10 : 베이스 프레임 20 : 로드 셀
30 : 상부 지그 40 : 하부 지그
50 : 측정 기준 하중 인가부 60 : 로드 셀 구동부
70 : 제어부

Claims (14)

  1. 커넥터 장치에 포함된 제1 및 제2 커넥터 간의 삽입력 및 발거력을 측정하는 측정장치에 있어서,
    상기 커넥터 장치의 삽입력 및 발거력 측정을 위한 측정 공간을 제공하는 형태로 베이스면과 좌우 측에 상측으로 수직하게 연장된 수직 프레임이 구비된 베이스 프레임;
    상기 베이스 프레임의 좌우 수직 프레임의 사이 공간에 수직 방향으로 상하 이동 가능하게 설치되고, 하부에 로드 와이어가 구비되어 이를 통해 전달되는 하중을 측정하는 로드 셀;
    상기 로드 셀의 로드 와이어에 상부가 연결되어 자유부동 상태로 설치되고, 하부에 제1 커넥터를 고정 지지하는 상부 지그;
    상기 상부 지그의 하측에 위치하여 상기 베이스 프레임의 베이스면에 고정 설치되고, 상부에 제2 커넥터를 고정 지지하는 하부 지그;
    상기 상부 지그의 좌우 측과 상기 베이스 프레임의 좌우 수직 프레임 사이에 각각 현수 구조로 연결되어 상부 지그의 자체 하중에 무게추에 의해 조절되는 조절 하중을 부가하여 상기 로드 셀의 로드 와이어 측으로 삽입력 및 발거력 측정을 위한 측정 기준 하중을 인가하는 측정 기준 하중 인가부;
    상기 베이스 프레임의 좌우 수직 프레임의 사이 공간에 위치한 상기 로드 셀을 선택적으로 상하 이동시키는 로드 셀 구동부; 및
    상기 로드 셀 구동부를 제어하여 상기 로드 셀과 상부 지그가 선택적으로 상하 이동되는 것에 의해 상기 제1 및 제2 커넥터 간의 체결 또는 해제되는 과정에서 상기 로드 셀로부터 상기 측정 기준 하중의 감소 또는 증가하는 변화량을 측정하고, 측정된 측정 기준 하중의 변화량을 이용하여 상기 커넥터 장치의 삽입력 및 발거력을 산출하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터의 삽입력 및 발거력 측정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측정 기준 하중 인가부는,
    상기 상부 지그의 좌우 측과 상기 베이스 프레임의 좌우 수직 프레임 사이에 'U'자 형태의 현수 구조로 연결되는 하중 벨트;
    상기 하중 벨트의 'U'자 형태의 내측 경로를 따라 유동 가능하게 안착되는 움직 도르래; 및
    상기 움직 도르래에 하방으로 연결되어 상기 조절 하중을 부여하기 위한 무게추가 장착되는 무게추 받침대;를 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터의 삽입력 및 발거력 측정장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 상부 지그의 좌우 측에는 외팔보 형태로 상기 하중 벨트가 연결되는 하중 벨트 연결암이 구비되고, 상기 수직 프레임에는 수직 방향으로 높이 조절이 가능하고 상기 하중 벨트가 연결되는 하중 벨트 연결부가 구비되는 것을 특징으로 하는 커넥터의 삽입력 및 발거력 측정장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하중 벨트는 상기 하중 벨트 연결암과 상기 하중 벨트 연결부에 2열로 연결되는 것을 특징으로 하는 커넥터의 삽입력 및 발거력 측정장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 움직 도르래의 둘레에는 상기 하중 벨트에 안착되도록 안착홈이 형성된 것을 특징으로 하는 커넥터의 삽입력 및 발거력 측정장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 측정 기준 하중 인가부는 상기 무게추 받침대에 장착되는 무게추의 하중을 조절하여 상기 측정 기준 하중을 설정하는 것을 특징으로 하는 커넥터의 삽입력 및 발거력 측정장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 측정 기준 하중은 상기 커넥터 장치의 삽입력 보다 상대적으로 큰 힘이 작용되는 하중으로 설정되는 것을 특징으로 하는 커넥터의 삽입력 및 발거력 측정장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 측정 기준 하중은 상기 커넥터 장치의 파괴강도 보다 상대적으로 적은 힘이 작용되는 하중으로 설정되는 것을 특징으로 하는 커넥터의 삽입력 및 발거력 측정장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 로드 셀에 연결된 상부 지그의 상하 이동 거리는 상기 제1 및 제2 커넥터 간의 가삽입 상태에서 삽입 완료되는 거리만큼 이동되는 것을 특징으로 하는 커넥터의 삽입력 및 발거력 측정장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 로드 셀의 상하 이동 거리는 상기 제1 및 제2 커넥터 간의 가삽입 상태에서 삽입 완료되는 거리 보다 상대적으로 긴 거리로 이동되는 것을 특징으로 하는 커넥터의 삽입력 및 발거력 측정장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1 및 제2 커넥터가 가삽입된 상태에서 상기 로드 셀과 상부 지그를 하강 이동하도록 로드 셀 구동부를 제어하고, 상기 로드 셀과 상부 지그가 하강됨에 따라 상기 제1 및 제2 커넥터 간의 체결되는 과정에서 상기 로드 셀로부터 상기 측정 기준 하중이 변화되는 변화량을 측정하고, 측정된 측정 기준 하중이 변화되는 변화 패턴을 이용하여 상기 커넥터 장치의 삽입력을 산출하는 것을 특징으로 하는 커넥터의 삽입력 및 발거력 측정장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 측정 기준 하중의 변화 패턴으로부터 제1 및 제2 커넥터의 체결 시점을 특정하고, 해당 시점의 측정 기준 하중의 변화값을 이용하여 삽입력을 산출하는 것을 특징으로 하는 커넥터의 삽입력 및 발거력 측정장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1 및 제2 커넥터가 체결 완료된 상태에서 상기 로드 셀과 상부 지그를 상승 이동하도록 로드 셀 구동부를 제어하고, 상기 로드 셀과 상부 지그가 상승됨에 따라 상기 제1 및 제2 커넥터 간의 해제되는 과정에서 상기 로드 셀로부터 상기 측정 기준 하중이 변화되는 변화량을 측정하고, 측정된 측정 기준 하중이 변화되는 변화 패턴을 이용하여 상기 커넥터 장치의 발거력을 산출하는 것을 특징으로 하는 커넥터의 삽입력 및 발거력 측정장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 측정 기준 하중의 변화 패턴으로부터 제1 및 제2 커넥터의 해제 시점을 특정하고, 해당 시점의 측정 기준 하중의 변화값을 이용하여 발거력을 산출하는 것을 특징으로 하는 커넥터의 삽입력 및 발거력 측정장치.
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