KR101510675B1 - 안전화 충격시험장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 안전화 충격시험장치에 관한 것으로, 본 발명은 시험 테이블; 상기 시험 테이블에 상하방향으로 움직임 가능하게 구비되며, 안전화시험편을 상기 시험 테이블에 고정하는 시험편고정유닛; 상기 안전화시험편의 내부 높이를 측정함과 아울러 상기 안전화시험편에 충격이 작용시 상기 안전화시험편의 변형을 측정하는 변형측정유닛; 상기 안전화시험편에 자유 낙하하여 상기 안전화시험편에 충격을 가하는 질량체; 상기 질량체의 자유낙하를 가이드하는 가이드유닛; 및 상기 질량체를 착탈시키며, 상기 질량체를 상하로 움직이는 질량체구동유닛;을 포함한다. 본 발명에 따르면, 건설공사장이나 작업장에서 물체가 안전화(신발)에 충돌하는 조건과 유사한 조건으로 안전화를 시험하여 안전화 시험의 신뢰성을 높이고, 또한 안전화의 강도 측정을 정확하게 할 수 있게 된다.

Description

안전화 충격시험장치{APPARATUS FOR TESTING THE STIFFNESS OF A SHOSE}
본 발명은 안전화 충격시험장치에 관한 것이다.
건설공사장에서 작업자가 작업을 할 때 낙하하는 물체로부터 작업자의 발을 보호하기 위하여 작업자는 안전화(신발)를 착용하여야 한다. 일반적으로, 안전화는 발가락들이 위치하는 앞부분에 금속판이나 플라스틱판으로 제작된 보호캡을 삽입하여 물체가 안전화에 떨어질 때 발등 및 발가락들이 손상되는 것을 방지하게 된다. 이와 같은 안전화는 떨어지는 물체가 충돌할 경우 충격을 충분히 견뎌낼 수 있는 강도를 가져야 한다. 안전화가 충격에 견디지 못할 경우 작업자의 발을 손상시키게 된다. 따라서, 안전화를 제작 후 그 안전화가 설정된 강도를 갖는지 시험하는 것이 요구된다.
대한민국 등록특허 제10-1367724호(2014. 02. 20. 등록일)(이하, 선행기술이라 함)에는 신발의 충격 테스트장치가 개시되어 있다. 그러나 선행기술은 사용자가 신발을 착용한 상태에서 걷거나 구보할 때 작용하는 충격량을 측정하는 것으로 물체가 떨어졌을 때 충격을 시험하기에 적합하지 않다.
본 발명의 목적은 건설공사장이나 작업장에서 물체가 안전화(신발)에 충돌하는 조건과 유사한 조건으로 안전화를 시험하여 안전화 시험의 신뢰성을 높이는 안전화 충격시험장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 안전화의 강도 측정을 정확하게 할 수 있는 안전화 충격시험장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 시험 테이블; 상기 시험 테이블에 상하방향으로 움직임 가능하게 구비되며, 안전화시험편을 상기 시험 테이블에 고정하는 시험편고정유닛; 상기 안전화시험편의 내부 높이를 측정함과 아울러 상기 안전화시험편에 충격이 작용시 상기 안전화시험편의 변형을 측정하는 변형측정유닛; 상기 안전화시험편에 자유 낙하하여 상기 안전화시험편에 충격을 가하는 질량체; 상기 질량체의 자유낙하를 가이드하는 가이드유닛; 및 상기 질량체를 착탈시키며, 상기 질량체를 상하로 움직이는 질량체구동유닛;을 포함하는 안전화 충격시험장치가 제공된다.
상기 시험편고정유닛은 상기 시험 테이블에 수직 방향으로 구비되는 엘엠가이드유닛과, 상기 엘엠가이드유닛에 연결되는 구동브라켓과, 상기 구동브라켓을 상하로 움직이는 브라켓구동유닛과, 상기 구동브라켓에 결합되어 상기 안전화시험편을 고정시키는 고정발을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 고정발은 상기 구동브라켓에 돌출되게 구비되는 제1 발과, 상기 제1 발과 나란하게 제1 발과 간격을 두고 상기 구동브라켓에 구비되는 제2 발을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 변형측정유닛은 시험 테이블에 수직 방향으로 구비되는 엘엠가이드유닛과, 상기 엘엠가이드유닛에 연결되는 구동브라켓과, 상기 구동브라켓을 상측으로 당기는 탄성유닛과, 상기 구동브라켓에 돌출되게 결합되어 상기 구동브라켓의 상하 움직임에 따라 상기 안전화시험편의 내부에서 상하로 움직이는 감지봉과, 상기 구동브라켓과 접촉되며 상하로 구동력을 발생시키는 브라켓구동유닛과, 상기 감지봉의 움직인 거리를 측정하는 측정유닛을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 감지봉의 단부 외주면은 볼록 곡면으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 질량체는 육면체 형상의 몸체부와, 상기 몸체부의 하면에 돌출된 충격부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 가이드유닛은 상기 시험 테이블에 수직 방향으로 구비되며 상기 질량체에 관통 삽입되는 두 개의 수직축들과, 상기 수직축들의 상단부에 구비되는 연결부재를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 질량체구동유닛은 상기 시험 테이블에 수직 방향으로 구비되는 두 개의 스크류바들과, 상기 두 개의 스크류바들을 회전시키는 스크류바구동유닛과, 상기 스크류바들의 회전에 의해 상하로 움직이며 상기 질량체가 착탈되는 무빙홀더를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 시험 테이블에, 상기 질량체가 안전화시험편에 충돌 후 재충돌하는 것을 방지하는 재충돌방지유닛이 구비되며, 상기 재충돌방지유닛은 상기 가이드유닛에 상하 움직임 가능하게 구비되는 탄성지지부재와, 상기 탄성지지부재를 상하로 움직이는 탄성부재구동유닛을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 시험 테이블에, 상기 안전화시험편이 고정되는 시험편고정유닛으로 상기 안전화시험편을 이동시키는 시험편공급유닛이 구비되며, 상기 시험편공급유닛은 상기 시험 테이블에 장착되는 볼스크류어셈블리와, 상기 볼스크류어셈블리에 연결되며 안전화시험편이 놓여지는 시험편장착부재와, 상기 볼스크류어셈블리의 스크류를 회전시켜 시험편장착부재를 움직이는 모터를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명은 안전화시험편을 고정발로 고정한 후 질량체를 자유낙하시켜 그 질량체를 안전화시험편에 충돌시키게 되므로 안전화시험편의 시험이 건설공사장이나 작업장에서 작업자가 안전화를 착용한 상태에서 안전화에 물체가 떨어지는 조건과 같은 조건에서 시험하게 되어 안전화 시험의 신뢰성을 높이게 된다.
또한, 본 발명은, 질량체가 자유낙하하여 안전화시험편에 충돌하여 안전화시험편이 눌릴 때 변형측정유닛의 감지봉이 탄성유닛의 탄성력을 받으면서 안전화시험편 내측 상면에 접촉되어 함께 움직이게 되므로 안전화시험편의 변형량을 정확하게 측정하게 된다. 이로 인하여, 안전화시험편의 강도를 정확하게 측정할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 질량체가 자유낙하하여 안전화시험편에 충돌하여 튀어오른 후 다시 자유낙하할 때 재충돌방지유닛의 탄성지지부재에 충돌하게 되어 질량체가 안전화시험편에 재충돌하는 것을 방지하게 되어 안전화시험편의 변형 측정을 정확하게 할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 시험편고정유닛의 고정발이 안전화시험편의 바닥면을 눌러 안전화시험편을 시험테이블에 고정한 상태에서 질량체를 자유낙하하게 되어 질량체가 안전화시험편에 충돌시 안전화시험편의 이탈을 방지하게 되어 시험의 안전성을 높이게 된다. 아울러, 질량체구동유닛의 무빙홀더가 질량체를 착탈시 전자석과 착탈핀에 의해 이중으로 착탈하게 되므로 장치의 안전성을 더욱 높이게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 안전화 충격시험장치의 일실시예를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 안전화 충격시험장치의 일실시예의 주요부분을 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 안전화 충격시험장치의 일실시예를 도시한 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 안전화 충격시험장치의 일실시예를 구성하는 탄성유닛을 도시한 정면도,
도 5는 본 발명에 따른 안전화 충격시험장치의 일실시예를 구성하는 스크류바구동유닛을 도시한 정면도,
도 6은 본 발명에 따른 안전화 충격시험장치의 일실시예를 구성하는 무빙홀더를 도시한 측면도,
도 7은 본 발명에 따른 안전화 충격시험장치의 일실시예를 구성하는 재충돌방지유닛을 도시한 정면도.
이하, 본 발명에 따른 안전화 충격시험장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 안전화 충격시험장치의 일실시예를 도시한 사시도이다. 도 2는 본 발명에 따른 안전화 충격시험장치의 일실시예의 주요부분을 도시한 사시도이다. 도 3은 본 발명에 따른 안전화 충격시험장치의 일실시예를 도시한 평면도이다.
도 1, 2, 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 안전화 충격시험장치의 일실시예는, 시험 테이블(100), 시험편고정유닛(200), 변형측정유닛(300), 질량체(400), 가이드유닛(500), 질량체구동유닛(600)을 포함한다.
시험 테이블(100)에 안전화시험편(10)이 놓여진다. 안전화시험편(10)은 제작된 안전화의 강도를 시험하기 위하여 안전화의 발가락들이 위치하는 앞부분이다. 안전화시험편은 제작된 안전화의 앞부분이 남도록 안전화를 절단한 것이다.
시험 테이블(100)은 상면이 평면이 베이스판(110)과, 베이스판(110)의 상면에 구비되는 장착부재(120)를 포함한다. 장착부재(120)는 베이스판(110)에 수직으로 구비되는 수직판부(121)와, 수직판부(121)에 절곡 연장된 수평판부(122)를 포함한다. 장착부재(120)는 베이스판(110)의 상면에 직선 움직임 가능하게 결합됨이 바람직하다. 또한, 장착부재(120)는 베이스판(110)의 상면에 고정 결합될 수도 있다.
시험편고정유닛(200)은 시험 테이블(100)에 상하방향으로 움직임 가능하게 구비되며, 안전화시험편(10)을 시험 테이블(100)에 고정한다. 시험편고정유닛(200)은 시험 테이블(100)의 장착부재(120)에 구비됨이 바람직하다. 시험편고정유닛(200)의 일예로, 시험편고정유닛(200)은 시험 테이블(100)의 장착부재(120)에 수직 방향으로 장착되는 엘엠가이드유닛(210)과, 엘엠가이드유닛(210)에 연결되는 구동브라켓(220)과, 구동브라켓(220)을 상하로 움직이는 브라켓구동유닛(230)과, 구동브라켓(220)에 결합되어 안전화시험편(10)을 고정시키는 고정발(240)을 포함한다.
엘엠가이드유닛(210)은 장착부재(120)에 서로 거리를 두고 수직 방향으로 위치하도록 결합되는 두 개의 엘엠가이드(211)들과, 두 개의 엘엠가이드(211)들에 각각 구비되는 슬라이딩블록(212)을 포함한다. 구동브라켓(220)은 균일한 두께를 갖는 판 형상으로 형성됨이 바람직하고, 수직 방향으로 위치하도록 엘엠가이드유닛(210)의 두 개의 슬라이딩블록(212)에 결합된다. 구동브라켓(220)의 가운데 부분에 균일한 폭과 길이를 갖는 장공(221)이 구비되며, 장공(221)은 수직 방향으로 위치한다. 브라켓구동유닛(230)은 시험 테이블(100)의 장착부재(120)에 간격을 두고 장착되는 두 개의 엑츄에이터(231)를 포함한다. 엑츄에이터(231)는 에어 실린더인 것이 바람직하다. 에어 실린더의 로드가 구동브라켓(220)에 각각 연결되어 구동브라켓(220)을 상하로 움직인다. 고정발(240)은 구동브라켓(220)에 돌출되게 구비되는 제1 발(241)과, 제1 발(241)과 나란하게 제1 발(241)과 간격을 두고 구동브라켓(220)에 구비되는 제2 발(242)을 포함한다. 제1,2 발(241)(242)은 장공(221)의 양쪽에 각각 위치하도록 구동브라켓(220)에 고정 결합됨이 바람직하다. 제1,2 발(241)(242)은 각각 단부가 밖으로 돌출된 곡선 형태로 형성됨이 바람직하다.
브라켓구동유닛(230)의 에어 실린더들이 구동브라켓(220)을 상하로 구동시키면 구동브라켓(220)이 엘엠가이드유닛(210)을 따라 상하로 움직인다. 구동브라켓(220)이 상하로 움직임에 따라 고정발(240)이 상하로 움직인다.
변형측정유닛(300)은 안전화시험편(10)의 내부 높이를 측정함과 아울러 안전화시험편(10)에 충격이 작용시 안전화시험편(10)의 변형을 측정한다. 변형측정유닛(300)의 일예로, 변형측정유닛(300)은 시험 테이블(100)에 수직 방향으로 구비되는 엘엠가이드유닛(310)과, 엘엠가이드유닛(310)에 연결되는 구동브라켓(320)과, 구동브라켓(320)을 상측으로 당기는 탄성유닛(330)과, 구동브라켓(320)에 돌출되게 결합되어 구동브라켓(320)의 상하 움직임에 따라 안전화시험편(10)의 내부에서 상하로 움직이는 감지봉(340)과, 구동브라켓(320)과 접촉되며 상하로 구동력을 발생시키는 브라켓구동유닛(350)과, 감지봉(340)의 움직인 거리를 측정하는 측정유닛(360)을 포함한다.
엘엠가이드유닛(310)은 장착부재(120)의 서로 거리를 두고 수직 방향으로 위치하도록 결합되는 두 개의 엘엠가이드(311)들과, 두 개의 엘엠가이드(311)들에 각각 구비되는 슬라이딩블록(312)을 포함한다. 구동브라켓(320)은 균일한 두께를 갖는 판부(321)와, 판부(321)의 상면에 기역자 형상으로 절곡된 접촉부(322)를 포함한다. 구동브라켓(320)의 판부(321)가 수직 방향으로 위치하도록 엘엠가이드유닛(310)의 두 개의 슬라이딩블록(312)에 결합된다. 변형측정유닛(300)의 구동브라켓(320)은 시험편고정유닛(200)의 구동브라켓(320)과 서로 평행하게 위치함이 바람직하다. 탄성유닛(330)은, 도 4에 도시한 바와 같이, 두 개의 코일스프링(331)들과 코일스프링(331)을 지지하는 지지캡(332)을 포함한다. 두 개의 지지캡(332)은 서로 간격을 두고 시험 테이블(100)의 장착부재(120)에 장착되고, 코일스프링(331)은 지지캡(332)의 내부에 삽입되어 한쪽이 장착부재(120)의 수평판부(122)를 관통하여 구동브라켓(320)에 결합되고 다른 한쪽은 지지캡(332)의 상단부에 고정 결합된다. 코일스프링(331)은 인장코일스프링인 것이 바람직하다. 구동브라켓(320)은 두 개의 코일스프링(331)들에 의해 위쪽으로 탄성력을 받게 된다. 감지봉(340)은 구동브라켓(320)의 가운데 부분에 위치하는 것이 바람직하고, 감지봉(340)은 구동브라켓(320)의 장공(221)에 관통된다. 또한, 감지봉(340)은 고정발(240)에 나란하게 위치한다. 감지봉(340)의 단부 외주면은 볼록 곡면으로 형성되는 것이 바람직하다. 감지봉(340)의 단부 외주면이 볼곡 곡면으로 형성됨에 따라 안전화시험편(10)의 내측면에 접촉시 접촉면적이 크게 되어 접촉 위치를 정확하게 감지할 수 있게 된다. 브라켓구동유닛(350)은 엑츄에이터(351)를 포함한다. 엑츄에이터(351)를 에어 실린더인 것이 바람직하다. 장착부재(120)에 보조부재(123)가 결합되고 보조부재(123)에 에어 실린더가 장착됨이 바람직하다. 에어 실린더는 수직방향으로 위치하여 에어 실린더의 로드가 수직 방향으로 움직인다. 에어 실린더의 로드는 구동브라켓(320)의 접촉부(322)에 접촉된다. 측정유닛(360)은 시험 테이블(100)에 설치되는 축(361)과, 축(361)의 일측에 구비되어 구동브라켓(320)이나 감지봉(340) 등에 빛을 조사하여 구동브라켓(320)이나 감지봉(340) 등이 상하로 움직이는 거리를 측정하는 센서(362)를 포함한다.
질량체(400)는 안전화시험편(10)에 자유 낙하하여 안전화시험편(10)에 충격을 가한다. 질량체(400)는 육면체 형상의 몸체부(410)와, 몸체부(410)의 하면에 돌출된 형태로 형성된 충격부(420)를 포함한다. 충격부(420)는 단면이 삼각인 형상, 반구 형상 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
가이드유닛(500)은 질량체(400)의 자유낙하를 가이드한다. 가이드유닛(500)의 일예로, 가이드유닛(500)은 시험 테이블(100)에 수직 방향으로 구비되는 두 개의 수직축(510)들과, 수직축(510)들의 상단부에 구비되는 연결부재(520)를 포함한다. 질량체(400)에 두 개의 관통구멍이 구비되고 그 두 개의 관통구멍들에 각각 두 개의 수직축(510)들이 각각 슬라이딩 가능하게 관통 삽입됨이 바람직하다.
질량체구동유닛(600)은 질량체(400)를 착탈시키며, 질량체(400)를 상하로 움직인다. 질량체구동유닛(600)의 일예로, 질량체구동유닛(600)은 시험 테이블(100)에 수직 방향으로 구비되는 두 개의 스크류바(610)들과, 두 개의 스크류바(610)들을 회전시키는 스크류바구동유닛(620)과, 스크류바(610)들의 회전에 의해 상하로 움직이며 질량체(400)가 착탈되는 무빙홀더(630)를 포함한다.
두 개의 스크류바(610)들은 가이드유닛(500)의 두 개의 수직축(510)들과 나란하게 위치하되, 두 개의 수직축(510)들 바깥 양쪽에 각각 위치하는 것이 바람직하다. 두 개의 스크류바(610)들의 각 상단은 가이드유닛(500)의 연결부재(520)에 회전 가능하게 결합된다. 스크류바구동유닛(620)은, 도 5에 도시한 바와 같이, 시험 테이블(100)의 하면에 구비됨이 바람직하며, 이 경우 스크류바(610)들은 각각 시험 테이블(100)에 관통된다. 스크류바구동유닛(620)은 스크류바(610)들 중 한 개의 스크류바(610)에 회전시키는 모터(621)와, 모터(621)의 회전력을 다른 한 개의 스크류바(610)에 전달하는 동력전달수단(622)을 포함한다. 모터(621)에는 엔코더(미도시)를 포함하는 것이 바람직하다. 한편, 스크류바구동유닛(620)은 두 개의 스크류바(610)에 각각 모터가 구비되고 그 두 개의 모터는 한 개의 제어유닛에 의해 제어될 수도 있다. 무빙홀더(630)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 스크류바구동유닛(620)의 작동에 의해 상하로 움직이는 무빙부재(631)와, 무빙부재(631)에 구비되어 질량체(400)를 착탈시키는 착탈수단(B)을 포함한다. 무빙부재(631)는 균일한 두께를 갖는 사각판 형상으로 형성되며, 두 개의 수직축(510)들과 두 개의 스크류바(610)들이 관통 삽입된다. 무빙부재(631)에서 스크류바(610)들이 관통 삽입되는 구멍의 내주면에 암나사산들이 구비되어 스크류바(610)와 체결된다. 착탈수단(B)은 무빙부재(631)에 구비되는 전자석(632)과, 무빙부재(631)의 측면 가운데 구비되는 수직부재(633)와, 수직부재(633)에 가운데 부분이 회전 가능하게 결합되는 레버부재(634)와, 수직부재(633)의 한쪽 단부를 밀고 당기는 엑츄에어터(635)와, 레버부재(634)의 다른 한쪽 단부에 구비되는 착탈핀(636)을 포함한다. 엑츄에이터(635)가 레버부재(634)의 한쪽을 당기면 레버부재(634)가 가운데를 기준으로 회전하면서 레버부재(634)의 다른 한쪽 단부에 구비된 착탈핀(636)이 전진하게 되고, 엑츄에이터(635)가 레버부재(634)의 한쪽을 밀면 레버부재(634)가 가운데를 기준으로 회전하면서 레버부재(634)의 다른 한쪽 단부에 구비된 착탈핀(636)이 후진하게 된다. 착탈핀(636)이 전진하게 되면 질량체(400)의 측면에 구비된 삽입홀(411)에 삽입되어 질량체(400)를 고정시키게 되고, 착탈핀(636)이 후진하게 되면 착탈핀(636)이 삽입홀(411)에서 이탈되어 질량체(400)의 고정이 해제된다. 또한, 전자석(632)에 전기가 온(on)되면 질량체(400)는 무빙부재(631)에 부착되고, 전자석(632)에 전기가 오프(off)되면 질량체(400)가 무빙부재(631)로부터 떨어지게 된다. 한편, 질량체(400)의 무게에 따라 수직부재(633'), 레버부재(634'), 엑츄에이터(635'), 착탈핀(636'), 삽입홀(411')이 무빙부재(631)의 다른 한쪽 측면에 한 개씩 더 구비되어 질량체(400)를 양쪽에서 지지 및 해제시킬 수 있다.
시험 테이블(100)에, 질량체(400)가 안전화시험편(10)에 충돌 후 재충돌하는 것을 방지하는 재충돌방지유닛(700)이 더 구비됨이 바람직하다. 재충돌방지유닛(700)은, 도 7에 도시한 바와 같이, 가이드유닛(500)에 상하 움직임 가능하게 구비되는 탄성지지부재(710)와, 탄성지지부재(710)를 상하로 움직이는 탄성부재구동유닛(720)을 포함한다. 탄성지지부재(710)는 가이드유닛(500)의 수직축(510)이 관통 삽입되도록 링 형상의 환형체로 형성됨이 바람직하며, 두 개의 수직축(510)에 각각 결합됨이 바람직하다. 탄성지지부재(710)는 충격을 흡수하는 실리콘 재질 또는 고무재질인 것이 바람직하다. 탄성부재구동유닛(720)은 두 개의 탄성지지부재(710)를 연결하는 연결 프레임(721)과, 연결 프레임(721)을 상하로 움직이는 엑츄에이터(722)를 포함한다. 연결 프레임(721)은 디귿자 형상으로 형성되며 시험 테이블(100)을 관통한다. 엑츄에이터(722)는 시험 테이블(100)의 하면에 장착되며 엑츄에이터(722)의 로드가 연결 프레임(721)에 연결된다. 엑츄에이터(722)의 로드가 아래 방향으로 움직이면 수직축(510)에 결합된 탄성지지부재(710)들이 아래로 이동하고, 엑츄에이터(722)의 로드가 위 방향으로 움직이면 탄성지지부재(710)들이 위로 이동한다. 질량체(400)의 재충돌 방지시 탄성지지부재(710)들을 위쪽으로 이동시켜 질량체(400)가 탄성지지부재(710)들에 충돌하도록 한다.
시험 테이블(100)에 시험편공급유닛(800)이 더 구비됨이 바람직하다. 시험편공급유닛(800)은 안전화시험편(10)이 고정되는 시험편고정유닛(200)으로 안전화시험편(10)을 이동시킨다. 시험편공급유닛(800)은 시험 테이블(100)에 장착되는 볼스크류어셈블리(810)와, 볼스크류어셈블리(810)에 연결되며 안전화시험편(10)이 놓여지는 시험편장착부재(820)와, 볼스크류어셈블리(810)의 스크류를 회전시켜 시험편장착부재(820)를 움직이는 모터(830)를 포함한다. 시험편장착부재(820)에 안전화시험편(10)을 위치시킨 상태에서 모터(830)가 정회전하게 되면 볼스크류어셈블리(810)의 스크류가 회전하면서 시험편장착부재(820)를 전진시켜 안전화시험편(10)이 시험편고정유닛(200) 쪽으로 공급한다. 모터(830)가 역회전하게 되면 볼스크류어셈블리(810)의 스크류가 역회전하면서 시험편장착부재(820)를 후진시켜 원위치시킨다.
이하, 본 발명에 따른 안전화 충격시험장치의 작용과 효과를 설명한다.
먼저, 안전화시험편(10)을 시험편고정유닛(200)의 고정발(240)에 삽입시킨다. 시험편공급유닛(800)이 구비된 경우 시험편공급유닛(800)을 통해 안전화시험편(10)을 시험편고정유닛(200)에 공급한다. 시험편고정유닛(200)의 고정발(240)에 안전화시험편(10)이 삽입될 때 감지봉(340)도 안전화시험편(10) 내부에 위치한다. 시험편고정유닛(200)의 브라켓구동유닛(230)이 구동브라켓(220)을 아래로 이동시킴에 의해 고정발(240)이 아래로 움직이면서 안전화시험편(10)을 시험 테이블(100)에 고정시킨다.
변형측정유닛(300)의 브라켓구동유닛(350)이 구동브라켓(320)을 아래로 밀어 감지봉(340)이 안전화시험편(10)의 내측 바닥면에 접촉되게 하고, 이어 구동브라켓(320)의 누름을 해제하게 되면 탄성유닛(330)의 탄성력에 의해 구동브라켓(320)이 위로 움직이면서 감지봉(340)이 안전화시험편(10)의 내측 상면에 접촉된다. 이와 같이, 감지봉(340)을 위아래로 움직이면서 측정유닛(360)으로 안전화시험편(10)의 내부 높이를 측정한다.
그리고 감지봉(340)이 안전화시험편(10)의 내측 상면에 접촉된 상태에서, 질량체구동유닛(600)의 스크류바구동유닛(620)이 스크류바(610)들을 회전시켜 질량체(400)가 부착된 무빙홀더(630)를 아래로 이동시킨다. 질량체(400)가 안전화시험편(10)에 접촉될 때까지 무빙홀더(630)를 아래로 이동시킨 후 질량체(400)가 안전화시험편(10)에 접촉된 위치부터 설정된 높이까지 이동하도록 스크류바구동유닛(620)이 스크류바(610)들을 회전시켜 무빙홀더(630)를 위로 이동시킨다. 무빙홀더(630)의 이동거리는 스크류바구동유닛(620)을 구성하는 모터(621)의 회전수에 따라 조절하게 된다. 질량체(400)가 설정된 높이로 이동한 후 무빙홀더(630)의 착탈수단(B)을 구성하는 착탈핀(636)을 삽입홀(411)로부터 이탈시킨 다음 전자석(632)을 오프시켜 질량체(400)를 무빙홀더(630)로부터 이탈시켜 질량체(400)를 자유낙하시킨다. 질량체(400)는 가이드유닛(500)의 수직축(510)들을 따라 자유낙하하여 안전화시험편(10)에 충돌하게 된다. 질량체(400)가 안전화시험편(10)에 충돌하는 순간 안전화시험편(10)은 질량체(400)의 충격력에 의해 눌리키게 되면서 일부 복원되며, 안전화시험편(10)이 눌리킴과 동시에 감지봉(340)이 탄성유닛(330)의 탄성력을 받으면서 함께 움직이게 된다. 감지봉(340)의 움직인 거리는 측정유닛(360)이 측정하게 된다. 질량체(400)가 안전화시험편(10)에 충돌한 후 튀어오를 때 재충돌방지유닛(700)의 탄성부재구동유닛(720)이 탄성지지부재(710)를 위로 이동시켜 질량체(400)가 다시 하강할 때 탄성지지부재(710)에 충돌되도록 한다. 이로 인하여, 질량체(400)가 안전화시험편(10)에 재충돌하는 것을 방지하게 된다.
그리고 질량체구동유닛(600)의 스크류바구동유닛(620)이 스크류바(610)들을 회전시켜 무빙홀더(630)를 아래로 이동시킨다. 무빙홀더(630)가 질량체(400)에 접촉되면 전자석(632)을 온시켜 질량체(400)를 무빙홀더(630)에 부착시키고 무빙홀더(630)의 착탈수단(B)을 구성하는 착탈핀(636)을 이동시켜 삽입홀(411)에 삽입시킨다. 착탈핀(636)과 전자석(632)으로 질량체(400)를 무빙홀더(630)에 장착시켜 질량체(400)가 쉽게 무빙홀더(630)로부터 이탈되는 것을 방지한다. 스크류바구동유닛(620)이 스크류바(610)들을 회전시켜 질량체(400)가 부착된 무빙홀더(630)를 원위치시킨다. 또한, 재충돌방지유닛(700)의 탄성부재구동유닛(720)이 탄성지지부재(710)를 아래로 이동시켜 원위치시킨다.
질량체(400)가 자유낙하하여 안전화시험편(10)에 충돌하는 순간 안전화시험편(10)의 눌리킴에 따라 함께 움직인 감지봉(340)의 움직인 거리로 안전화의 강도를 측정하게 된다.
본 발명은 안전화시험편(10)을 고정발(240)로 고정한 후 질량체(400)를 자유낙하시켜 그 질량체(400)를 안전화시험편(10)에 충돌시키게 되므로 안전화시험편(10)의 시험이 건설공사장이나 작업장에서 작업자가 안전화를 착용한 상태에서 안전화에 물체가 떨어지는 조건과 같은 조건에서 시험하게 되어 안전화 시험의 신뢰성을 높이게 된다.
또한, 본 발명은, 질량체(400)가 자유낙하하여 안전화시험편(10)에 충돌하여 안전화시험편(10)이 눌릴 때 변형측정유닛(300)의 감지봉(340)이 탄성유닛(330)의 탄성력을 받으면서 안전화시험편(10) 내측 상면에 접촉되어 함께 움직이게 되므로 안전화시험편(10)의 변형량을 정확하게 측정하게 된다. 이로 인하여, 안전화시험편(10)의 강도를 정확하게 측정할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 질량체(400)가 자유낙하하여 안전화시험편(10)에 충돌하여 튀어오른 후 다시 자유낙하할 때 재충돌방지유닛(700)의 탄성지지부재(710)에 충돌하게 되어 질량체(400)가 안전화시험편(10)에 재충돌하는 것을 방지하게 되어 안전화시험편(10)의 변형 측정을 정확하게 할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 시험편고정유닛(200)의 고정발(240)이 안전화시험편(10)의 바닥면을 눌러 안전화시험편(10)을 시험테이블에 고정한 상태에서 질량체(400)를 자유낙하하게 되어 질량체(400)가 안전화시험편(10)에 충돌시 안전화시험편(10)의 이탈을 방지하게 되어 시험의 안전성을 높이게 된다. 아울러, 질량체구동유닛(600)의 무빙홀더(630)가 질량체(400)를 착탈시 전자석(632)과 착탈핀(636)에 의해 이중으로 착탈하게 되므로 장치의 안전성을 더욱 높이게 된다.
100; 시험 테이블 200; 시험편고정유닛
300; 변형측정유닛 400; 질량체
500; 가이드유닛 600; 질량체구동유닛
700; 재충돌방지유닛 800; 시험편공급유닛

Claims (8)

  1. 시험 테이블;
    상기 시험 테이블에 상하방향으로 움직임 가능하게 구비되며, 안전화시험편을 상기 시험 테이블에 고정하는 시험편고정유닛;
    상기 안전화시험편의 내부 높이를 측정함과 아울러 상기 안전화시험편에 충격이 작용시 상기 안전화시험편의 변형을 측정하는 변형측정유닛;
    상기 안전화시험편에 자유 낙하하여 상기 안전화시험편에 충격을 가하는 질량체;
    상기 질량체의 자유낙하를 가이드하는 가이드유닛; 및
    상기 질량체를 착탈시키며, 상기 질량체를 상하로 움직이는 질량체구동유닛;을 포함하며,
    상기 시험편고정유닛은 상기 시험 테이블에 수직 방향으로 구비되는 엘엠가이드유닛과, 상기 엘엠가이드유닛에 연결되는 구동브라켓과, 상기 구동브라켓을 상하로 움직이는 브라켓구동유닛과, 상기 구동브라켓에 결합되어 상기 안전화시험편을 고정시키는 고정발을 포함하며,
    상기 고정발은 상기 구동브라켓에 돌출되게 구비되는 제1 발과, 상기 제1 발과 나란하게 제1 발과 간격을 두고 상기 구동브라켓에 구비되는 제2 발을 포함하는 안전화 충격시험장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 시험 테이블;
    상기 시험 테이블에 상하방향으로 움직임 가능하게 구비되며, 안전화시험편을 상기 시험 테이블에 고정하는 시험편고정유닛;
    상기 안전화시험편의 내부 높이를 측정함과 아울러 상기 안전화시험편에 충격이 작용시 상기 안전화시험편의 변형을 측정하는 변형측정유닛;
    상기 안전화시험편에 자유 낙하하여 상기 안전화시험편에 충격을 가하는 질량체;
    상기 질량체의 자유낙하를 가이드하는 가이드유닛; 및
    상기 질량체를 착탈시키며, 상기 질량체를 상하로 움직이는 질량체구동유닛;을 포함하며,
    상기 변형측정유닛은 시험 테이블에 수직 방향으로 구비되는 엘엠가이드유닛과, 상기 엘엠가이드유닛에 연결되는 구동브라켓과, 상기 구동브라켓을 상측으로 당기는 탄성유닛과, 상기 구동브라켓에 돌출되게 결합되어 상기 구동브라켓의 상하 움직임에 따라 상기 안전화시험편의 내부에서 상하로 움직이는 감지봉과, 상기 구동브라켓과 접촉되며 상하로 구동력을 발생시키는 브라켓구동유닛과, 상기 감지봉의 움직인 거리를 측정하는 측정유닛을 포함하는 안전화 충격시험장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 가이드유닛은 상기 시험 테이블에 수직 방향으로 구비되며 상기 질량체에 관통 삽입되는 두 개의 수직축들과, 상기 수직축들의 상단부에 구비되는 연결부재를 포함하는 안전화 충격시험장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 질량체구동유닛은 상기 시험 테이블에 수직 방향으로 구비되는 두 개의 스크류바들과, 상기 두 개의 스크류바들을 회전시키는 스크류바구동유닛과, 상기 스크류바들의 회전에 의해 상하로 움직이며 상기 질량체가 착탈되는 무빙홀더를 포함하는 안전화 충격시험장치.
  7. 시험 테이블;
    상기 시험 테이블에 상하방향으로 움직임 가능하게 구비되며, 안전화시험편을 상기 시험 테이블에 고정하는 시험편고정유닛;
    상기 안전화시험편의 내부 높이를 측정함과 아울러 상기 안전화시험편에 충격이 작용시 상기 안전화시험편의 변형을 측정하는 변형측정유닛;
    상기 안전화시험편에 자유 낙하하여 상기 안전화시험편에 충격을 가하는 질량체;
    상기 질량체의 자유낙하를 가이드하는 가이드유닛; 및
    상기 질량체를 착탈시키며, 상기 질량체를 상하로 움직이는 질량체구동유닛;을 포함하며,
    상기 시험 테이블에, 상기 질량체가 안전화시험편에 충돌 후 재충돌하는 것을 방지하는 재충돌방지유닛이 구비되며, 상기 재충돌방지유닛은 상기 가이드유닛에 상하 움직임 가능하게 구비되는 탄성지지부재와, 상기 탄성지지부재를 상하로 움직이는 탄성부재구동유닛을 포함하는 안전화 충격시험장치.
  8. 시험 테이블;
    상기 시험 테이블에 상하방향으로 움직임 가능하게 구비되며, 안전화시험편을 상기 시험 테이블에 고정하는 시험편고정유닛;
    상기 안전화시험편의 내부 높이를 측정함과 아울러 상기 안전화시험편에 충격이 작용시 상기 안전화시험편의 변형을 측정하는 변형측정유닛;
    상기 안전화시험편에 자유 낙하하여 상기 안전화시험편에 충격을 가하는 질량체;
    상기 질량체의 자유낙하를 가이드하는 가이드유닛; 및
    상기 질량체를 착탈시키며, 상기 질량체를 상하로 움직이는 질량체구동유닛;을 포함하며,
    상기 시험 테이블에, 상기 안전화시험편이 고정되는 시험편고정유닛으로 상기 안전화시험편을 이동시키는 시험편공급유닛이 구비되며, 상기 시험편공급유닛은 상기 시험 테이블에 장착되는 볼스크류어셈블리와, 상기 볼스크류어셈블리에 연결되며 안전화시험편이 놓여지는 시험편장착부재와, 상기 볼스크류어셈블리의 스크류를 회전시켜 시험편장착부재를 움직이는 모터를 포함하는 안전화 충격시험장치.
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