KR101568027B1

KR101568027B1 - 시편 고정용 클램핑 장치

Info

Publication number: KR101568027B1
Application number: KR1020130161871A
Authority: KR
Inventors: 이상옥; 강철행; 김덕표; 이필환
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2013-12-23
Filing date: 2013-12-23
Publication date: 2015-11-10
Also published as: KR20150073785A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 시편 고정용 클램핑 장치는 결합홀이 형성된 지지부 및 상기 지지부에 결합되는 바닥부를 포함하는 클램프 본체, 클램프 본체의 바닥부에 설치되는 클램프, 고정 홈 및 시편이 고정되는 시편 홈을 포함하고, 결합홀과 고정 홈이 마주보도록 클램프에 결합되는 시편 고정부 및 지지부의 결합홀 및 시편 고정부의 고정 홈에 이동 가능하게 결합되는 스토퍼를 포함한다.

Description

시편 고정용 클램핑 장치{CLAMPING DEVICE FOR FIXING TEST PIECE}

본 발명은 시편 고정용 클램핑 장치에 관한 것이다.

선재공장(Wire rod Mill)에서 생산되는 선재가 규격 제품으로 출하되기 위해서는 일정 수준 이상의 품질을 가져야 한다.

선재가 일정 품질 이상을 가졌는지는 선재에서 시편을 채취하여 압착시험, 비틀림시험(torsion test), 인장시험(tesile test)등으로 채취된 시편으로 판별된다.

따라서, 선재공장에서 출하되는 선재의 품질을 일정 품질 이상으로 유지하고 규격 제품을 출하하기 위해서는 선재 시편에 대한 정확한 분석이 요구된다.

선재 시편은 선재를 클램핑 장치에 고정한 후 절단장치로 고정된 선재의 일부분을 절단하여 얻어진다.

선재공장(Wire rod Mill)에서 제작되는 선재의 두께는 선재가 사용되는 용도에 따라 다양하며, 선재의 절단면에는 절단면의 두께와 시편의 길이에 비례하여 굽힘 응력이 작용하게 된다.

선재의 두께가 두껍고 시편의 길이가 짧을수록 선재의 절단면에 작용되는 굽힘 응력이 커지므로 선재의 절단면의 조직이 크게 변형된다.

결국, 선재 시편의 채취과정에서 시편의 물리적 특성이 변형되므로 선재 시편의 품질을 정확하게 측정할 수 없는 문제가 발생 될 수 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 선재 시편의 두께에 따라 선재 시편의 길이를 조절할 수 있는 시편 고정용 클램핑 장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 시편 고정부는 고정 홈이 형성되는 제1 고정부재, 제1 고정부재의 일면에 결합되는 돌출부를 포함하는 제2 고정부재 및 제1 고정부재와 제2 고정부재의 사이에 상기 돌출부에 의해 형성되는 공간부를 포함할 수 있다.

또한, 시편 홈은 제1 고정부재에 형성되는 제1 시편 홈 및 제1 시편 홈과 마주보도록 제2 고정부재에 형성되는 제2 시편 홈을 포함할 수 있다.

또한, 시편 고정부는 클램프가 결합되는 클램프 결합홈을 더 포함할 수 있다.

또한, 클램프 결합홈은 제1 고정부재에 형성되는 제1 클램프 결합홈 및 제1 클램프 결합홈과 마주보도록 제2 고정부재에 형성되는 제2 클램프 결합홈을 포함할 수 있다.

또한, 클램프 본체의 바닥부에 마주보게 설치되고 클램프와 결합되어 클램프를 이동시키는 클램프 이동장치를 더 포함할 수 있다.

또한, 스토퍼는 볼트를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 시편 고정용 클램핑 장치에 의하면 시편의 길이를 조절할 수 있으므로, 시편의 절단면의 조직의 변형을 최소화할 수 있다.

도 1은 시편 고정용 클램핑 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 시편 고정용 클램핑 장치의 선재 고정부의 사시도이다.
도 3은 제1 선재가 고정된 상태를 나타내는 도 1의 시편 고정용 클램핑 장치의 단면도이다.
도 4는 제2 선재가 고정된 상태를 나타내는 도 1의 시편 고정용 클램핑 장치의 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 시편 고정용 클램핑 장치의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 시편 고정용 클램핑 장치의 선재 고정부의 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참고하여 설명하면, 본 실시예에 따른 시편 고정용 클램프 장치(100)는 클램프 본체(10), 클램프(20), 시편 고정부(30), 스토퍼(40) 및 클램프 이동장치(50)를 포함한다.

보다 상세하게는, 클램프 본체(10)는 개구(111)가 형성된 바닥부(11), 바닥부(11)에 결합되고 결합홀(121)이 형성된 지지부(12) 및 바닥부(11)와 지지부(12)에 결합되는 한 쌍의 측면부(13)를 포함한다.

또한, 클램프(20)는 클램프 본체(10)의 바닥부(11)에 설치되는 클램프 지지부(21), 클램프 지지부(21)에서 연장되어 형성되는 클램프 기둥부(22) 및 클램프 결합부(23)를 포함한다.

또한, 시편 고정부(30)는 클램프 결합부(23)가 결합되는 클램프 결합홈(311, 321), 시편 홈(312, 322) 및 고정 홈(313) 및 볼트 결합부(314, 324)가 각각 형성된 제1 고정부재(31) 및 제2 고정부재(32)와 공간부(33)를 포함한다.

보다 상세하게는, 클램프 결합홈(311, 321)은 제1 고정부재(31)에 형성되는 제1 클램프 결합홈(311) 및 제1 클램프 결합홈(311)과 마주보도록 제2 고정부재(32)에 형성되는 제2 클램프 결합홈(321)을 포함한다.

여기서, 제1 클램프 결합홈(311)과 제2 클램프 결합홈(321)은 제1 고정부재(31) 및 제2 고정부재(32) 각각을 관통하여 서로 마주보게 형성되므로, 제1 클램프 결합홈(311)과 제2 클램프 결합홈(321)은 클램프(20)가 이동되는 통로가 될 수 있다.

또한, 시편 홈(312, 322)은 제1 고정부재(31)에 형성되는 제1 시편 홈(312) 및 제1 시편 홈(312) 과 마주보도록 제2 고정부재(32)에 형성되는 제2 시편 홈(322)을 포함한다.

여기서, 제1 시편 홈(312)과 제2 시편 홈(322)은 제1 고정부재(31) 및 제2 고정부재(32) 각각을 관통하여 서로 마주보게 형성되므로, 제1 시편 홈(312)과 제2 시편 홈(322)은 시편이 삽입되는 통로를 형성할 수 있다.

또한, 고정 홈(313)은 클램프 본체(10)와 마주보는 제1 고정부재(31)의 일면에 형성된다.

따라서, 시편 고정부(30)가 클램프(20)에 결합될 때 제1 고정부재(31)의 고정 홈(313)은 클램프 본체(10)의 지지부(12)의 결합홀(121)과 마주보게 위치된다.

또한, 볼트 결합부(314, 324)는 제1 고정부재(31)에 형성되는 제1 볼트 결합부(314) 및 제2 고정부재(32)에 형성되는 제2 볼트 결합부(324)를 포함한다.

보다 상세하게는, 제1 볼트 결합부(314) 및 제2 볼트 결합부(324)는 제1 시편 홈(312) 및 제2 시편 홈(322)의 측면을 관통하는 관통 공을 포함한다.

이때, 제1 볼트 결합부(314) 및 제2 볼트 결합부(324)는 복수의 관통 공을 포함할 수 있다.

여기서, 제1 볼트 결합부(314) 및 제2 볼트 결합부(324)의 관통 공에 볼트(60)가 결합되면, 제1 시편 홈(312) 및 제2 시편 홈(322)에 삽입된 시편이 제1 시편 홈(312) 및 제2 시편 홈(322)에 고정된다.

본 실시예에 따른 공간부(33)는 제1 고정부재(31) 및 제2 고정부재(32) 사이에 형성된다.

보다 상세하게는, 제1 고정부재(31)가 제2 고정부재(32)의 일면에서 돌출되어 형성되는 돌출부(323)에 결합될 때, 제1 고정부재(31)의 제1 시편 홈(312)와 제2 고정부재(32)의 제2 시편 홈(322) 사이의 돌출부(323)가 형성되는 않은 공간에 공간부(33)가 형성된다.

따라서, 공간부(33)는 제1 시편 홈(312)과 제1 시편 홈(322) 사이에 위치하여 제1 시편 홈(312)과 제1 시편 홈(322)에 고정되는 시편의 일부를 외부로 노출시킨다.

또한, 시편 고정부(30)의 공간부(33)는 시편 절단 장치(90)(도 3 및 도 4 참조)와 마주보는 곳에 고정되어 위치되므로, 공간부(33)에서 시편이 시편 절단 장치에 의해 절단된다.

또한, 본 실시예에 따른 스토퍼(40)는 클램프 본체(10)의 지지부(12)의 결합홀(121) 및 결합홀(121)과 마주보도록 위치하는 시편 고정부(30)의 제1 고정부재(31)의 고정 홈(313)에 이동 가능하게 결합된다.

여기서, 본 실시예에 따른 스토퍼(40)는 스토퍼 본체(41) 및 스토퍼 머리(42)를 포함한다.

이때, 본 실시예에 따른 스토퍼(40)는 복수의 스토퍼를 포함할 수 있다.

또한, 스토퍼(40)는 볼트 및 너트를 포함할 수 있다.

본 실시예에 따른 클램프 이동장치(50)는 클램프 본체(10)의 바닥부(11)의 개구(111)에 결합되는 클램프 이동장치 지지부(51) 및 실린더부(52)를 포함한다.

여기서, 클램프 이동장치 지지부(51)에는 클램프 지지부(21)가 결합된다.

이때, 클램프 결합부(23)가 제1 고정부재(31) 및 제2 고정부재(32)의 제1 및 제2 클램프 결합홈(311, 321)에 결합되면, 클램프 이동장치(50)의 실린더부(52)가 클램프 본체(10)의 바닥부(11)와 멀어지는 방향으로 이동하여 시편 고정부(30)가 클램프 본체(10)의 바닥부(11)에 고정된다.

또한, 시편의 채취가 끝나면 실린더부(52)가 클램프 본체(10)의 바닥부(11)와 가까워 지는 방향으로 이동하여 시편 고정부(30)가 클램프 본체(10)의 바닥부(11)에서 분리된다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따라 시편의 길이를 조절하는 것에 대해 상세하게 설명한다.

도 3은 제1 선재가 고정된 상태를 나타내는 도 1의 시편 고정용 클램핑 장치의 단면도이고, 도 4는 제2 선재가 고정된 상태를 나타내는 도 1의 시편 고정용 클램핑 장치의 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 제1 선재(70)는 제1 고정부재(31) 및 제2 고정부재(32)에 고정되며, 제1 선재(70)의 일부는 공간부(33)에 노출된 상태로 선재 절단 장치(90)와 마주보게 위치된다.

여기서, 공간부(33)에 위치한 제1 선재(70)의 일부가 절단되어 제1 시편(71)이 채취된다.

이때, 선재 절단 장치(90)는 고정된 상태로 작동되며, 시편 고정부(30)가 이동에 따라 공간부(33)의 위치가 이동하게 된다.

따라서, 선재 절단 장치(90)와 클램프 본체(10)의 지지부(12)는 일정 거리(D)를 유지하지만, 시편 고정부(30)의 제1 고정부재(31)와 클램프 본체(10)의 지지부(12) 사이의 거리는 변한다.

보다 상세하게는, 클램프 본체(10)의 지지부(12)에서 시편 고정부(30)가 멀어지는 방향(x축 방향)으로 스토퍼(40)가 이동하면, 시편 고정부(30)가 가 x축 방향으로 이동하게 되어 클램프 본체(10)의 지지부(12)와 시편 고정부(30)의 제1 고정부재(31) 사이의 거리는 시편 고정부(30)가 이동한 거리가 된다.

이때, 제1 선재(70)에서 채취된 제1 시편의 길이(L1)는 선재 절단 장치(90)와 클램프 본체(10)의 지지부(12) 사이의 거리(D)보다 작게 된다.

즉, 시편 고정부(30)가 x축 방향으로 이동함에 따라 시편 고정부(30)의 공간부(33)에 노출되는 제1 선재(70) 일부가 -x축 방향으로 이동된 상태에서 시편 절단 장치(90)에 의해 제1 선재(70)가 절단 되므로, 제1 시편의 길이(L1)는 시편 고정부(30)가 이동한 거리(D1)만큼 작아지게 된다.

다만, 본 실시예에 따르면 제2 선재(80)에서 채취된 제2 시편(81)의 길이(L2)는 제1 시편(81)의 길이보다 길게 될 수 있다.

보다 상세하게는, 도 4에 도시된 바와 같이 클램프 본체(10)의 지지부(12)에서 시편 고정부(30)가 가까워지는 방향(-x축 방향)으로 스토퍼(40)가 이동하면, 클램프 본체(10)의 지지부(12)에 시편 고정부(30)의 제1 고정부재(31)가 밀착되게 된다.

따라서, 스토퍼(40)가 -x축 방향으로 이동하게 되면 공간부(33)에 노출된 제2 선재(80)의 절단면이 x축 방향으로 이동하게 되어 제2 시편(81)이 채취되므로, 제2 시편(81)의 길이(L2)가 제1 시편(L1)의 길이보다 길게 된다.

본 실시예에 따르면 제1 선재(70)의 두께(t1)는 제2 선재(80)의 두께(t2)보다 얇으므로, 제1 시편(71)의 단면적은 제2 시편(81)의 단면적보다 작다.

그러나, 제1 시편(71)의 길이(L1)와 제2 시편(81)의 길이(L2)가 같거나 제2 시편(81)의 길이(L2)가 제1 시편(71)의 길이(L1)보다 짧으면, 제2 시편(81)의 절단면에 작용하는 굽힙 응력이 제1 시편(71)의 절단면에 작용하는 굽힘 응력보다 크게 되어 제2 시편(81)의 절단면의 조직 변화가 크게 된다.

다만, 본 실시예에 따르면 제1 선재(70)에서 채취된 제1 시편(71)의 길이(L1)보다 제2 선재(80)에서 채취된 제2 시편의 길이(L2)가 크게 되도록 시편 고정용 클램핑 장치(100)를 작동시킬 수 있다.

따라서, 본 실시예에 따른 시편 고정용 클램핑 장치(100)에 의하면, 시편의 두께에 따라 시편의 길이를 조절하여 시편의 절단면에 작용하는 굽힘 응력을 최소화할 수 있으므로 시편의 절단면의 조직 변형을 방지할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

100: 시편 고정용 클램핑 장치 10: 클램프 본체
11: 바닥부 111: 개구
12: 지지부 121: 결합홀
20: 클램프 21: 클램프 지지부
22: 클램프 기둥부 23: 클램프 결합부
30: 시편 고정부 31: 제1 고정부재
311: 제1 클램프 결합홈 312: 제1 시편 홈
313: 고정 홈 314: 제1 볼트 결합부
32: 제2 고정부재 321: 제2 클램프 결합홈
322: 제2 시편 홈 324: 제2 볼트 결합부
33: 공간부 40: 스토퍼
41: 스토퍼 본체 42: 스토퍼 머리
50: 클램프 이동장치 51: 클램프 이동장치 지지부
52: 실린더부 60: 볼트
70: 제1 선재 71: 제1 시편
80: 제2 선재 81: 제2 시편
90: 선재 절단 장치

Claims

결합홀이 형성된 지지부 및 상기 지지부에 결합되는 바닥부를 포함하는 클램프 본체;
상기 클램프 본체의 상기 바닥부에 설치되는 클램프;
고정 홈 및 시편이 고정되는 시편 홈을 포함하고, 상기 결합홀과 상기 고정 홈이 마주보도록 상기 클램프에 결합되는 시편 고정부; 및
상기 지지부의 상기 결합홀 및 상기 시편 고정부의 상기 고정 홈에 이동 가능하게 결합되는 스토퍼를 포함하고,
상기 클램프 본체의 바닥부에 마주보게 설치되고 상기 클램프와 결합되어 상기 클램프를 이동시키는 클램프 이동장치를 포함하는 시편 고정용 클램핑 장치.
제1 항에 있어서,
상기 시편 고정부는,
상기 고정 홈이 형성되는 제1 고정부재, 상기 제1 고정부재의 일면에 결합되는 돌출부를 포함하는 제2 고정부재 및 상기 제1 고정부재와 상기 제2 고정부재의 사이에 상기 돌출부에 의해 형성되는 공간부를 포함하는 시편 고정용 클램핑 장치.
제2 항에 있어서,
상기 시편 홈은,
상기 제1 고정부재에 형성되는 제1 시편 홈 및 상기 제1 시편 홈과 마주보도록 상기 제2 고정부재에 형성되는 제2 시편 홈을 포함하는 시편 고정용 클램핑 장치.
제2 항에 있어서,
상기 시편 고정부는,
상기 클램프가 결합되는 클램프 결합홈을 더 포함하는 시편 고정용 클램핑 장치.
제4 항에 있어서,
상기 클램프 결합홈은,
상기 제1 고정부재에 형성되는 제1 클램프 결합홈 및 상기 제1 클램프 결합홈과 마주보도록 상기 제2 고정부재에 형성되는 제2 클램프 결합홈을 포함하는 시편 고정용 클램핑 장치.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 스토퍼는 볼트를 포함하는 시편 고정용 클램핑 장치.