KR101622982B1

KR101622982B1 - 쿠폰 시험용 홀 편심 측정장치 및 측정방법

Info

Publication number: KR101622982B1
Application number: KR1020140184769A
Authority: KR
Inventors: 김진원
Original assignee: 한국항공우주연구원
Priority date: 2014-12-19
Filing date: 2014-12-19
Publication date: 2016-05-20

Abstract

본 발명은 쿠폰 시험용 홀 편심 측정장치 및 측정방법에 관한 것으로써, 그 목적으로는 시험편(2)의 가공홀(10)을 센터봉(12)에 끼워 결합한 다음, 시험편(2)을 밀어서 가공홀(10) 내면이 센터봉(12)에 밀착되게 한 후, 지지블록(14)의 지지대(18)를 시험편(2)의 측면에 밀착 고정시키면서 측정도구로 시험편(2)의 가공홀(10) 중심에 대한 편심양을 측정하는 방식을 실현함으로써, 측정장치(4)의 소형화와 함께 저가의 비용 소요 및 사용상 편리함 등을 획기적으로 향상시키고자 하는 데에 있다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 테이블(6)과, 상기 테이블(6)의 상단면 중앙에서 횡 방향으로 길이 방향을 따라 형성되는 안내홈(8)과, 상기 안내홈(8)의 중앙에 수직으로 설치 되면서 시험편(2)의 가공홀(10)을 끼울 수 있도록 한 센터봉(12)과, 상기 안내홈(8)의 양측에 각각 미끄럼 결합되어 길이 방향을 따라 전,후진 하면서 시험편(2)의 측면에 밀착하여 고정되는 지지블록(14),으로 된 것을 특징으로 한다.

Description

쿠폰 시험용 홀 편심 측정장치 및 측정방법{Hole eccentric measurememt device and measurememt methods for coupons test}

본 발명은 쿠폰 시험용 홀 편심 측정장치 및 측정방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 시험편의 가공홀을 센터봉에 끼워 결합한 다음, 시험편을 밀어서 가공홀 내면이 센터봉에 밀착되게 한 후, 지지블록의 지지대를 시험편의 측면에 밀착 고정시키면서 측정도구로 시험편의 가공홀 중심에 대한 편심양을 측정하는 방식인 관계로, 측정장치의 소형화와 함께 저가의 비용 소요 및 사용상 편리함 등이 획기적으로 향상되는 쿠폰 시험용 홀 편심 측정장치 및 측정방법에 관한 것이다.

일반적으로, 금속과 플라스틱과 복합재료 등에 대해 파괴 시험 또는 비파괴 시험을 하기 위해서는 시험편을 만들어 사용 하는데, 이러한 시험편에 대해서는 길이, 두께, 폭, 홀의 크기 및 중심 위치 등을 측정하게 된다.

상기와 같은 시험편의 치수를 측정하기 위해 사용되는 장치의 경우, 사용상 편리성과 소형화 및 저가 사양 등을 만족해야 하는 요구사항이 있게 된다.

한편, 종래의 기술인 KR 10-1242814 B1 2013.3.6. "평판형 시편의 형상 측정방법 및 형상 측정장치"를 도 1에서 살펴보면, 본체(101) 상부에는 x,y축 방향으로 각각 이동하는 제1,2구동수단(130,140)과, 제1구동수단(130)에 고정되어 함께 이동하는 시편지지대(120)가 설치된다.

상기 시편지지대(120)에는 연결된 지지바아(121)가 고정수단으로 시편(123)을 고정하며 설치된다.

또한, 상기 본체(101)에는 지지대(111)에 고정되는 제1레이저센서(110)와, 지지대(116)에 고정되는 제2레이저센서(115)가 각각 설치된다.

상기와 같이 구성되는 제1,2구동수단(130,140)이 시편(123)을 x,y축 방향으로 이동시키면, 상기 제1,2레이저센서(110,115)가 시편(123)에 대한 정보를 동시에 얻게 되는데, 이로 인해 시편(123)에 대한 크기, 두께, 홀의 위치 등을 판단하게 된다.

상기와 같은 종래의 기술은 형상측정장치(1)의 크기가 대형화 되어 있으면서 고가이며 사용상 불편함이 있는 문제점을 지닌다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로써, 그 목적은 시험편의 가공홀을 센터봉에 끼워 결합한 다음, 시험편을 밀어서 가공홀 내면이 센터봉에 밀착되게 한 후, 지지블록의 지지대를 시험편의 측면에 밀착 고정시키면서 측정도구로 시험편의 가공홀 중심에 대한 편심양을 측정하는 방식을 실현함으로써, 측정장치의 소형화와 함께 저가의 비용 소요 및 사용상 편리함 등을 획기적으로 향상시키고자 하는 데에 있다.

본 발명은 첫째, 테이블(6)과,

상기 테이블(6)의 상단면 중앙에서 횡 방향으로 길이 방향을 따라 형성되는 안내홈(8)과,

상기 안내홈(8)의 중앙에 수직으로 설치 되면서 시험편(2)의 가공홀(10)을 끼울 수 있도록 한 센터봉(12)과,

상기 안내홈(8)의 양측에 각각 미끄럼 결합되어 길이 방향을 따라 전,후진 하면서 시험편(2)의 측면에 밀착하여 고정되는 지지블록(14),으로 된 것을 특징으로 한다.

둘째, 상기 지지블록(14)은 안내홈(8)에 결합되어 미끄럼 이동하는 슬라이더(16)와,

상기 슬라이더(16)의 상단부에 일체로 형성 되면서 수직으로 형성되는 지지대(18),로 구성된 것을 특징으로 한다.

셋째, 시험편(2)의 가공홀(10)을 센터봉(12)에 끼워 넣고 시험편(2)을 안내홈(8)과 직교 되도록 하면서 테이블(6) 위에 수평으로 놓는 과정과,

상기 시험편(2)을 센터봉(12)에 끼우는 과정 이후로, 시험편(2)을 일측 방향 또는 타측 방향으로 밀어서 가공홀(10)의 내주면이 센터봉(12)의 외주면에 밀착되게 하는 과정과,

상기 시험편(2)을 미는 과정 이후로, 지지블록(14)의 슬라이더(16)를 안내홈(8)에 결합시킨 다음 센터봉(12)쪽으로 밀어서 지지대(18)가 시험편(2)의 측면에 밀착되게 하는 과정과,

상기 지지대(18)를 시험편(2)에 밀착시키는 과정 이후로, 측정도구로 시험편(2)의 가공홀(10)에 대해 편심양을 측정하는 과정,으로 진행되는 것을 특징으로 한다.

넷째, 상기 시험편(2)의 가공홀(10) 편심양 측정방법은,

상기 시험편(2)을 타측으로 밀었을 경우, 시험편(2)의 일측 단부에서 부터 센터봉(12)의 타측면 까지의 거리를 "a" 로 하고,

상기 시험편(2)을 일측으로 밀었을 경우, 시험편(2)의 타측 단부에서 부터 센터봉(12)의 일측면 까지의 거리를 "b" 로 하며,

상기 "a - b" 를 계산하여 얻게 되는 값을 편심양 S 로 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 시험편(2)의 가공홀(10)을 센터봉(12)에 끼워 결합한 다음, 시험편(2)을 밀어서 가공홀(10) 내면이 센터봉(12)에 밀착되게 한 후, 지지블록(14)의 지지대(18)를 시험편(2)의 측면에 밀착 고정시키면서 측정도구로 시험편(2)의 가공홀(10) 중심에 대한 편심양을 측정하는 방식인 관계로, 측정장치(4)의 크기가 소형화 되면서 저가의 비용이 소요되는 동시에 사용상 편리함이 획기적으로 향상되는 효과가 있다.

도 1 은 종래의 기술을 나타낸 형상 측정장치의 사시도.
도 2 는 본 발명의 실시예를 나타낸 측정장치의 사시도.
도 3 은 본 발명의 실시예를 나타낸 측정장치의 분리 사시도.
도 4a, 4b 는 본 발명에 따른 시편의 측정 상태도.

본 발명은 금속, 플라스틱, 복합재료 등으로 만드는 시험편(2)에 대하여 길이, 두께, 폭, 홀의 지름, 홀의 중심 위치 등을 측정하는 측정장치 및 측정방법에 관한 것으로, 그 구조를 살펴 보면 다음과 같다.

먼저, 도 2,3 에 도시된 바와 같이 측정장치(4)에는 직사각형 모양의 평판으로 된 테이블(6)이 구성되고, 상기 테이블(6)의 상단면 중앙에는 안내홈(8)이 길이 방향을 따라 횡 방향으로 형성되며, 상기 안내홈(8)의 중앙에는 시험편(2)의 가공홀(10)을 끼울 수 있도록 한 센터봉(12)이 수직으로 고정 설치된다.

상기 테이블(6)에 형성된 안내홈(8)의 양측 각각에는 지지블록(14)이 분리 가능하게 미끄럼 결합 되는데, 상기 지지블록(14)에는 안내홈(8)에 결합되어 미끄럼 이동하는 슬라이더(16)가 형성되고, 상기 슬라이더(16) 상단부에는 시험편(2)의 측면에 밀착되어 고정역할을 하는 지지대(18)가 일체로 연결되면서 수직으로 형성된다.

그리고, 상기 안내홈(8)의 외측에는 길이 측정용 자(20)가 부착되고, 상기 테이블(6)의 우측 모서리 부분에는 인디케이터(indicator)(22)가 설치된다.

이때, 상기 인디케이터(22)는 스위치를 누를때 마다 시험편(2)에 대한 표준 치수 정보가 나타나게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 대한 작용 및 측정과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 시험편(2)의 가공홀(10)을 센터봉(12)에 끼워 넣은 다음, 상기 시험편(2)을 안내홈(8)과 직교 되도록 하면서 테이블(6)에서 수평으로 위치시키는 과정을 실시한다.

이때, 상기 시험편(2)의 가공홀(10) 지름은 센터봉(12)의 지름 보다는 보통 큰 지름으로 형성되어 있게 된다.

상기 시험편(2)을 센터봉(12)에 끼우는 과정 이후로, 시험편(2)을 일측 방향 또는 타측 방향으로 밀어서 가공홀(10)의 내주면이 센터봉(12)의 외주면에 밀착되게 하는 과정을 실시한다.

따라서, 상기 시험편(2)이 도 4a 에 도시된 바와 같이 타측 방향으로 밀려지면, 상기 시험편(2)의 가공홀(10) 일측면은 센터봉(12)의 외주 일측면과 접하게 되고, 도 4b 에 도시된 바와 같이 시험편(2)이 일측 방향으로 밀려지면, 상기 시험편(2)의 가공홀(10) 타측면은 센터봉(12)의 외주 타측면과 접하게 된다.

상기 시험편(2)을 미는 과정 이후로, 지지블록(14)의 슬라이더(16)를 안내홈(8)에 결합시킨 다음 센터봉(12)쪽으로 밀어서 지지대(18)가 시험편(2)의 측면에 밀착되게 하는 과정을 실시한다.

상기와 같이 지지블록(14)의 슬라이더(16)가 안내홈(8)을 따라 이동하여 지지대(18)가 시험편(2)의 측면에 밀착하게 되면, 상기 시험편(2)은 가공홀(10)이 센터봉(12)에 끼워지고 밀려진 상태에서 지지대(18)에 의해 고정되어 있게 된다.

이때, 상기 시험편(2)이 도 4a 에 도시된 바와 같이 타측으로 밀려져 있으면, 상기 시험편(2)의 우측에 지지대(18)가 밀착하여 있게 되고, 상기 시험편(2)이 도 4b 에 도시된 바와 같이 일측으로 밀려져 있으면, 상기 시험편(2)의 좌측에 지지대(18)가 밀착하여 있게 된다.

상기 지지대(18)를 시험편(2)에 밀착시키는 과정 이후로, 측정도구로 시험편(2)의 가공홀(10)에 대한 편심 측정과정을 실시한다.

상기 가공홀(10)에 대한 편심 측정과정을 설명하면, 먼저 도 4a 에 도시된 바와 같이 시험편(2)이 타측 방향으로 밀려져 있게 되면, 시험편(2)의 일단부에서 부터 센터봉(12)의 타측면 까지의 거리를 "a"로 하고, 상기 시험편(2)의 일단부에서 부터 센터봉(12)의 중심 까지의 거리를 "e1"으로 하며, 상기 시험편(2)의 폭을 "W"로 표기한다.

상기와는 달리 도 4b 에 도시된 바와 같이 시험편(2)이 일측 방향으로 밀려져 있게 되면, 시험편(2)의 타단부에서 부터 센터봉(12)의 일측면 까지의 거리를 "b"로 하고, 상기 시험편(2)의 타단부에서 부터 센터봉(12)의 중심 까지의 거리를 "e2"로 하며, 상기 시험편(2)의 폭을 "W"로 표기한다.

상기와 같은 상태에서 가공홀(10)의 중심점에 대한 편심양은 측정도구로 거리를 측정하게 되는데, 이때 측정도구로는 버어니어캘리퍼스를 사용하였으나 한정하지 않으며, 상기 편심양 측정은 다음과 같은 식으로 구하고 치수단위는 mm 로 한다.

시험편의 폭 : W = a + b - 2r ---------------------- (1)

시험편과 센터봉 중심간의 거리 : e1 = a - r -------- (2)

e2 = b - r -------- (3)

시험편에서 가공홀의 편심양 : |e2 - e1| = a - b ---- (4)

결국, 상기 (4) 식에서 a - b = 0 이면 가공홀(10)은 시험편(2)의 중심에 위치하게 되고, a - b = S (편심양 값) 이면 가공홀(10)은 시험편(2)의 중심에서 편심되어 있는 상태가 된다.

상기와 같은 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하였지만, 본 발명은 여기에 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형할 수 있을 것이다.

2:시험편 4:측정장치
6:테이블 8:안내홈
10:가공홀 12:센터봉
14:지지블록 16:슬라이더
18:지지대 20:자
22:인디케이터

Claims

테이블(6)과,
상기 테이블(6)의 상단면 중앙에서 횡 방향으로 길이 방향을 따라 형성되는 안내홈(8)과,
상기 안내홈(8)의 중앙에 수직으로 설치 되면서 시험편(2)의 가공홀(10)을 끼울 수 있도록 한 센터봉(12)과,
상기 안내홈(8)의 양측에 각각 미끄럼 결합되어 길이 방향을 따라 전,후진 하면서 시험편(2)의 측면에 밀착하여 고정되는 지지블록(14),으로 된 것을 특징으로 하는 쿠폰 시험용 홀 편심 측정장치.
제 1 항에 있어서,
상기 지지블록(14)은 안내홈(8)에 결합되어 미끄럼 이동하는 슬라이더(16)와,
상기 슬라이더(16)의 상단부에 일체로 형성 되면서 수직으로 형성되는 지지대(18),로 구성된 것을 특징으로 하는 쿠폰 시험용 홀 편심 측정장치.
시험편(2)의 가공홀(10)을 센터봉(12)에 끼워 넣고 시험편(2)을 안내홈(8)과 직교 되도록 하면서 테이블(6) 위에 수평으로 놓는 과정과,
상기 시험편(2)을 센터봉(12)에 끼우는 과정 이후로, 시험편(2)을 일측 방향 또는 타측 방향으로 밀어서 가공홀(10)의 내주면이 센터봉(12)의 외주면에 밀착되게 하는 과정과,
상기 시험편(2)을 미는 과정 이후로, 지지블록(14)의 슬라이더(16)를 안내홈(8)에 결합시킨 다음 센터봉(12)쪽으로 밀어서 지지대(18)가 시험편(2)의 측면에 밀착되게 하는 과정과,
상기 지지대(18)를 시험편(2)에 밀착시키는 과정 이후로, 측정도구로 시험편(2)의 가공홀(10)에 대해 편심양을 측정하는 과정,으로 진행되는 것을 특징으로 한 쿠폰 시험용 홀 편심 측정방법.
제 3 항에 있어서,
상기 시험편(2)의 가공홀(10) 편심양 측정방법은,
상기 시험편(2)을 타측으로 밀었을 경우, 시험편(2)의 일측 단부에서 부터 센터봉(12)의 타측면 까지의 거리를 "a" 로 하고,
상기 시험편(2)을 일측으로 밀었을 경우, 시험편(2)의 타측 단부에서 부터 센터봉(12)의 일측면 까지의 거리를 "b" 로 하며,
상기 "a - b" 를 계산하여 얻게 되는 값을 편심양 S 로 하는 것을 특징으로 한 쿠폰 시험용 홀 편심 측정방법.