KR101648151B1 - 고속인장시험기의 웨지 높이 맞춤장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 고속인장시험기의 웨지들의 높이를 설정하기 위한 웨지 높이 맞춤장치는 상기 웨지들의 상부에 연결되는 베이스판, 회전축이 돌출된 제어모터, 상기 제어모터의 상측에 위치하며 상단부가 상기 베이스판과 결합되는 연결박스 및 하단부가 상기 회전축에 연결되는 이동축을 포함하며, 상기 이동축은 상기 연결박스의 하단부와 나사 결합되는 나선부를 포함하며, 상기 제어모터의 회전축이 회전함에 따라 상기 이동축이 상기 회전축과 동축 회전하면서 상기 연결박스를 상하방향으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.

Description

고속인장시험기의 웨지 높이 맞춤장치{APPARATUS FOR CORRECTING HEIGHT OF WEDGE FOR HIGH SPEED TENSILE TESTER}
본 발명은 고속인장시험기의 웨지들의 높이를 설정하기 위한 웨지 높이 맞춤장치에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는, 고속인장시험기의 웨지들의 높이를 신속하고 정확하게 조절할 수 있는 웨지 높이 맞춤장치에 관한 것이다.
통상적으로, 금속재료의 기계적 물성 평가 기법으로 사용되는 대표적인 시험법은 인장시험법으로, 이를 통하여 항복강도, 인장강도, 가공경화지수, 응력계수, 균일연신율 등의 데이터를 구할 수 있다. 이러한 인장시험법은 시험편에 인장력을 작용시켜 전술한 기계적 특성을 산출하고, 이를 바탕으로 기계적 특성에 맞는 철강을 적절한 분야에 적용시키는 것을 도모하는데 기여한다.
이러한 인장시험법은 정적 인장시험법과 동적 인장시험법으로 나뉠 수 있다. 정적 인장시험법은 일반적으로 사용하는 방법으로써, 시험편의 양쪽을 고정시키고 적어도 어느 한쪽을 소정의 유압장치 또는 스크류장치에 의해 인장시켜 시험편 파단시의 기계적 특성을 측정하게 된다.
동적 인장시험법으로는 일반적으로 고속인장시험기를 사용하게 되는데, 시험편을 일정 속도 이상에서 인장시키는 방법으로 주로 소재의 동적 물성 평가에 사용된다.
근래 들어, 자동차 산업의 발달로 말미암아 고속으로 주행중인 자동차에 발생할 수 있는 외부의 충격, 충돌로 인한 자동차 철강 소재의 기계적 특성이 주로 요구되기 때문에 정적 인장시험보다는 고속인장시험을 선호하고 있는 추세이다.
도 1은 종래의 고속인장시험기(100)의 사시도이다.
자동차용 소재에 대한 인장 특성치를 판단하기 위하여 고속인장시험은 시험편(1)의 일단을 고정하고, 고정된 시험편(1)의 반대편을 일정 속도 이상으로 잡아당기는 방식으로 이루어진다.
시험편(1)에 동적 인장하중을 작용시켜 고속인장시험을 진행하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
시험편(1)의 상단을 장치프레임(110)에 연결된 상부그립(120)에 고정하고, 하부그립(130)의 죠우(150) 사이에 시험편(1)의 하단을 위치시킨다. 장치프레임(110)에 연결된 실린더(131)에 의해 하부그립(130)을 이동구멍(180)을 통해 하강시키면, 하부그립(130)에 고정된 경사부재(190)가 웨지(140)와 함께 하강한다. 웨지(140)는 가이드(170)를 따라 아래로 이동하는 중에 웨지(140)의 하면이 가이드(170)의 일정 위치에 형성된 단차부(171)에 걸리면, 웨지(140)는 경사부재(190)와 분리된다.
웨지(140)는 고속인장시험 전에 경사부재(190)사이에 위치하고, 고속인장시험이 시작된 후 웨지(140)가 가이드(170)의 단차부(171)에 걸리면 경사부재(190) 사이에 위치하지 않게 된다. 이때 조임볼트(160)가 하부그립(130)의 상단부 양측을 가압하여, 하부그립(130)의 상단부가 안쪽으로 이동하게 되며, 하부그립(130)의 상단부 안쪽에 위치하는 2개의 죠우(150)가 시험편(10)의 하부를 잡는다. 죠우(150)가 일정한 하강 속도를 가진 상태에서 시험편(1)의 하부를 잡고, 시험편(1)과 함께 하강하여 시험편(1)의 고속인장시험이 이루어진다.
도 2는 종래의 고속인장시험기(100)의 웨지(140)의 높이를 설정하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
고속인장시험을 하기 앞서 우선적으로 죠우(150)와 시험편(1)의 간격을 맞추기 위한 작업이 이루어진다.
시험편(1)의 두께나 강도에 따라 죠우(150)의 간격을 설정하기 위하여, 경사부재(190)에 대하여 웨지(140)의 높이를 설정하는 작업이 이루어진다. 웨지(140)의 높이를 설정하는 작업은 작업자에 의해 이루어지는 것이 일반적이다. 즉, 종래에는 시험편(1)의 강도에 따라 죠우(150)와 시험편(1) 간의 간격은 작업자의 수작업으로 이루어 진 후, 고속인장시험을 진행하였다.
죠우(150)와 시험편(1)의 간격을 조절하기 위하여, 작업자가 임의로 웨지(140)의 높이를 맞추었으므로, 복수의 고속인장시험에서 웨지(140)의 높이가 서로 다르게 맞추어지는 문제점이 있었다. 또한, 동일한 고속인장시험에서도 2개의 웨지(140)의 높이는 개별적으로 맞추어 졌으므로, 2개의 웨지(140)의 높이가 맞지 않는 문제점이 있었다.
죠우(150)의 간격이 상대적으로 좁게 조절되면 죠우(150)가 시험편(1)을 잡기 전에 시험편(1)과 죠우(150)가 마찰을 일으키며 인장 응력이 발생하여 원하는 데이터를 얻을 수 없었으며, 시험편(1)과 죠우(150)의 간격이 상대적으로 넓게 조절되면 고속인장시험 중 슬립현상이 발생하여 죠우(150)에 마모가 발생되었다. 즉, 죠우(150)의 간격이 변하면 정확한 시험 데이터를 얻을 수 없는 문제점이 발생하게 되었다
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 종래에는 죠우(150)와 시험편(1)의 간격을 맞추는 작업은 작업자가 시험편(1)이 바뀔 때 마다 육안으로 웨지(140)의 높이를 확인을 하고, 간격측정기를 사용하여 웨지(140)의 높이를 검사한 후에 고속인장시험을 실시하였다.
사용자에 의해 죠우(150)와 시험편(1)의 간격을 맞추는 작업을 진행하면, 죠우(150)의 간격이 불규칙하게 설정될 수 있으며, 죠우(150)의 간격조절에 많은 작업 시간이 발생하는 문제점이 있었다.
공개특허공보 제2009-0100879호 (2009.09.24 공개) 공개특허공보 제2007-0118329호 (2007.12.17 공개) 공개특허공보 제2008-0051473호 (2008.06.11 공개)
본 발명에 따른 고속인장시험기의 웨지들의 높이를 설정하기 위한 웨지 높이 맞춤장치는 상기한 바와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 고속인장시험기에 자동으로 웨지들의 높이를 조절할 수 있는 웨지 높이 맞춤장치를 적용하여 웨지들의 높이를 신속하고 정확하게 조절할 수 있는 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 고속인장시험기의 웨지들의 높이를 설정하기 위한 웨지 높이 맞춤장치는 상기의 해결하고자 하는 과제를 위하여 다음과 같은 과제 해결 수단을 가진다.
본 발명에 따른 웨지 높이 맞춤장치는, 고속 인장시험기의 웨지들의 높이를 설정하기 위하여, 상기 웨지들의 상부에 연결되는 베이스판; 및 상단부가 상기 베이스판과 결합되고 상하방향으로 이동하여 상기 웨지 높이를 설정하는 연결박스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 웨지 높이 맞춤장치는, 회전축이 돌출된 제어모터; 및 하단부가 상기 회전축에 연결되는 이동축을 더 포함하되, 상기 제어모터의 상측에 상기 연결박스가 위치하고, 상기 이동축은 상기 연결박스의 하단부와 나사 결합되는 나선부를 포함하며, 상기 제어모터의 회전축이 회전함에 따라 상기 이동축이 상기 회전축과 동축 회전하면서 상기 연결박스를 상하방향으로 이동시키는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 웨지 높이 맞춤장치는 상기 연결박스의 하단부에 형성된 하부플랜지를 관통한 후에 상기 제어모터의 상단부에 형성된 상부플랜지에 결합되며 상단부에 걸림턱이 형성된 가이드핀을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 웨지 높이 맞춤장치는 상기 걸림턱에 의해 상기 연결박스의 하부플랜지가 상기 가이드핀에서 분리되는 것이 방지되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 웨지 높이 맞춤장치는 상기 연결박스의 하부플랜지와 상기 제어모터의 상부플랜지 사이에서 상기 가이드핀을 따라 위치된 탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 웨지 높이 맞춤장치는 상기 연결박스의 하부플랜지와 상기 제어모터의 상부플랜지 사이의 높이를 측정하는 거리 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 고속인장시험기의 웨지 높이를 설정하기 위한 웨지 높이 맞춤장치는 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 웨지 높이 맞춤장치로 웨지의 높이 및 시험편을 잡는 죠우의 간격을 신속, 정확하게 조절할 수 있다.
둘째, 반복된 고속인장시험에서 동일한 조건으로 웨지의 높이 및 죠우의 간격을 설정할 수 있으므로, 신뢰도가 우수한 인장시험데이터를 얻을 수 있다.
셋째, 웨지들의 높이를 동시에 조절할 수 있으므로, 죠우의 간격을 정밀하게 설정할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 고속인장시험기의 사시도이다.
도 2는 종래의 고속인장시험기의 웨지의 높이를 설정하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고속인장시험기의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨지 높이 맞춤장치의 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연결박스가 제어모터로부터 멀어진 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 연결박스가 제어모터에 근접한 상태를 나타내는 도면이다.
본 발명에 따른 고속인장시험기의 웨지들의 높이를 설정하기 위한 웨지 높이 맞춤장치는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 고속인장시험기의 웨지들의 높이를 설정하기 위한 웨지 높이 맞춤장치를 상세히 설명하고자 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고속인장시험기(200)의 사시도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고속인장시험기(200)는 장치프레임(210), 시험편(1)을 고정시키는 상부그립(220), 시험편(1)의 하부를 고속인장시키는 'U'자형의 하부그립(230), 하부그립(230)의 상단부(230a)의 간격을 조절하는 웨지모듈(240) 및 웨지모듈(240)의 상하이동을 안내하는 가이드(270)을 포함한다.
상부그립(220)은 장치프레임(210)에 연결되며, 시험편(1)의 상부를 고정한다.
웨지모듈(240)은 판형부재인 베이스판(241) 및 경사진 측면이 형성된 웨지(245)을 포함한다. 베이스판(241)에 고속인장시험 시에 시험편(1)이 관통하여 설치되는 관통홀(243)이 형성되며, 베이스판(241) 하단의 관통홀(243) 양측에 2개의 웨지(245)가 각각 결합된다.
가이드(270)는 웨지(245)를 수직으로 관통하며, 웨지(245)의 상하방향의 이동을 안내한다. 가이드(270)에는 웨지(245)의 하면에 걸릴 수 있도록 일정 위치에 단차부(271)가 형성한다. 단차부(271)의 직경은 웨지(245)를 관통하는 가이드(270)의 직경보다 크게 형성된다.
가이드(270)는 후술하는 하부그립(230)의 양측에서, 장치프레임(210)에 고정 설치된다.
하부그립(230)은 하단부에 연결된 실린더(231)에 의해서 상하로 이동할 수 있다. 장치프레임(210)의 이동구멍(280) 내에서 상하로 이동한다.
하부그립(230)은 'U'자 형상으로 형성되므로, 하부그립(230)은 2개의 상단부(230a)를 포함한다. 하부그립(230)의 상단부(230a) 각각의 내측 중앙에는 2개의 죠우(250)가 각각 고정되고, 각 죠우(250)의 양 측면에는 2개의 경사부재(290)가 각각 하부그립(230)의 상단부(230a) 내측에 고정된다. 경사부재(290)는 웨지(245)의 양측에서 웨지(245)의 경사진 면과 맞대어 질 수 있도록 위치한다.
하부그립(230)의 상단부(230a)에는 2개의 상단부(230a)가 서로 가까워지도록 힘을 가할 수 있는 조임볼트(260)가 구비된다. 시험편(1)의 상부를 상부그립(220)에 의해서 고정시키고, 웨지모듈(240)의 웨지(245)가 경사부재(290)에 맞대어진 상태에서 조임볼트(260)를 조이면, 조임볼트(260)에 인장력이 발생하면서, 하부그립(230)의 상단부(230a)는 내측으로 힘이 가해진다. 웨지(245)가 도 3에 도시된 바와 같이 경사부재(290)에 맞대어져 있으므로, 조임볼트(260)에 의해 가해지는 힘에 대하여 반력이 발생한다.
하부그립(230)의 상단부(230a)에 각각 고정된 죠우(250) 사이에 시험편(1)의 하부를 위치시키고 시험편(1)과 죠우(250)를 밀착시키지 않고 일정한 간격을 가지도록 할 수 있다. 예컨대, 시험편(1)을 두 개의 죠우(250) 중 한 개에 밀착시킨 상태에서 다른 죠우(250)와는 일정 간격을 두도록 하는 방법을 사용할 수 있다.
시험편(1)의 상부는 상부그립(220)에 의해서 고정되고 시험편(1)의 하부는 죠우(250) 사이에서 죠우(250)와 일정 간격을 유지하면서 위치하게 된다.
하부그립(230)의 상단부(230a)는 조임볼트(260)에 의해서 내측으로 가압되더라도, 웨지(245)에 의한 반력에 의해서 안쪽으로 이동하지는 않으나, 조임볼트(260)에 작용하는 인장력에 의해서 여전히 내측으로 가압되고 있는 상태이다.
이 상태에서, 하부그립(230)의 하단부에 연결된 실린더(231)에 의해서 하부그립(230)을 하강시키면, 하부그립(230)에 고정된 경사부재(290)가 웨지(245)와 함께 하강하게 되고, 웨지(245)의 하부가 가이드(270)의 단차부(271)에 걸리면 웨지(245)는 이동을 멈춘다. 웨지(245)가 멈추더라도 경사부재(290)는 하부그립(230)과 함께 하강하므로, 웨지(245)가 경사부재(290) 사이에서 이탈한다.
조임볼트(260)에 의해서 하부그립(230) 상단부(230a)에 작용하는 힘에 대한 웨지(245)의 반력이 없어지게 되어서, 하부그립(230)의 상단부(230a)가 조임볼트(260)에 작용하는 인장력에 의해서 내측으로 이동하게 된다.
전술된 바와 같이 하부그립(230)의 상단부(230a)에 고정된 죠우(250) 사이에는 일정 간격을 두고 시험편(1)의 하부가 위치하므로, 하부그립(230)이 하강하여 하부그립(230)의 상단부(230a)가 내측으로 이동하게 되면, 죠우(250)가 시험편(1)의 하부를 잡게 된다.
죠우(250)가 일정한 속도를 가진 상태에서 시험편(1)의 하부를 잡게 되고 시험편(1)과 함께 하강하게 되어 시험편(1)의 고속인장시험이 이루어지게 된다.
웨지모듈(240)의 높이를 조절하는 과정을 설명하면, 먼저 시험편(1)의 상부를 상부그립(220)에 고정하고, 시험편(1)의 하부는 죠우(250)가 조립된 하부그립(230)의 죠우(250) 사이에 끼운다.
그 후 일정 기울기를 갖는 웨지(245)를 경사부재(290)의 중앙 부분에 끼우고 측면에서 조임볼트(260)를 조이면 조임볼트(260)가 인장되고, 하부그립(230)의 상단부(230a)는 내측으로 이동한다 하부그립(230)의 상단부(230a)는 기울기를 가진 웨지(245)에 의하여 더 이상의 이동되지 않고 죠우(250)와 시험편(1)의 간격이 일정하게 유지된다.
인장강도(Mpa) 죠우와 시험편의 간격(mm) Ÿ‡지 높이(mm) 비고
100이하 0.1이상 2.46이하 발명조건
101~300 0.08 2.48 발명조건
301~500 0.06 2.50 발명조건
501~800 0.04 2.52 발명조건
801~1000 0.03 2.53 발명조건
1001이상 0.01~0.02 2.53~2.54 발명조건
죠우(250)와 시험편(1)의 간격과 2개의 웨지(245) 높이를 맞추는 조건은 표 1과 같이 설정한다.
죠우(250)의 간격이 설정값보다 작고 웨지(245)의 높이가 설정값보다 클 경우 죠우(250)가 시험편(1)을 잡은 순간 슬립에 의하여 데이터가 획득되지 않는다. 죠우(250)의 간격이 설정값보다 크고 웨지(245)의 높이가 설정값보다 작을 경우 하부그립(230)이 하강하는 도중에 시험편(1)과 죠우(250)가 마찰되면서 인장력이 작용하는 문제점이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 죠우(250)의 간격 및 웨지(245)의 높이는 발명조건으로 설정한다.
상기의 조건으로 웨지(245)의 높이 및 죠우(250)의 간격을 조절하기 위하여 웨지 높이 맞춤장치(300)가 이용된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨지 높이 맞춤장치(300)의 분해사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨지 높이 맞춤장치(300)는 고속인장시험기(200)에 설치된다.
웨지 높이 맞춤장치(300)는 하단이 장치프레임(210)에 연결되고 상단이 웨지모듈(240)의 베이스판(241)에 연결된다. 웨지 높이 맞춤장치(300)는 웨지모듈(240)의 높이를 조절할 수 있다. 또한, 웨지 높이 맞춤장치(300)는 웨지(245)의 높이를 조절하여, 시험편(1)과 죠우(250)의 간격을 조절할 수 있다.
웨지 높이 맞춤장치(300)는 제어모터(310), 연결박스(320) 및 이동축(330)을 포함한다.
제어모터(310)는 하단부가 장치프레임(210)에 연결되고, 회전축(311)이 제어모터(310)의 모터몸체(315)로부터 돌출되어 웨지모듈(240)을 향하도록 설치된다.
연결박스(320)는 제어모터(310)로부터 이격되어 제어모터(310)의 상측에 위치한다. 연결박스(320)의 상단부가 웨지모듈(240)의 베이스판(241)과 연결된다.
이동축(330)은 원기둥 형상의 부재이며, 외주면 일부에 나선부(331)가 형성된다. 이동축(330)의 나선부(331)는 연결박스(320)의 하단면의 중앙에 형성된 나선공(324, 도 4 참조)과 나사 결합된다.
이동축(330)의 하단부는 제어모터(310)의 회전축(311)에 연결되고, 상단부는 연결박스(320)의 내부에 위치하도록 조립된다.
제어모터(310)의 회전축(311)이 회전하면, 회전축(311)과 결합된 이동축(330)이 회전축(311)과 함께 동일한 축을 중심으로 회전한다. 이동축(330)은 연결박스(320)와 나사 결합되므로, 이동축(330)은 회전하면서 연결박스(320)을 상하로 이동시킬 수 있다.
즉, 제어모터(310)를 작동시켜서 연결박스(320)가 상하로 이동하는 것을 제어할 수 있다. 또한, 제어모터(310)를 작동시켜서 연결박스(320)에 연결된 웨지모듈(240)의 상하이동을 제어할 수 있다.
연결박스(320)의 하단부에는 하부플랜지(321)가 형성되고, 하부플랜지(321)에는 둘레를 따라 상하로 관통된 관통공(322)이 형성된다.
제어모터(310)의 몸체를 이루는 모터몸체(315) 상단부에는 상부플랜지(312)가 형성된다.
가이드핀(353)이 연결박스(320)의 하부플랜지(321)에 형성된 관통공(322)을 관통한 후 제어모터(310)의 상부플랜지(312)에 형성된 결합공(313)에 결합된다. 가이드핀(353)의 일단부에는 걸림턱(353a)이 형성되며, 걸림턱(353a)에 의해 연결박스(320)의 하부플랜지(321)가 가이드핀(353)으로부터 분리되는 것이 방지된다. 즉, 가이드핀(353)의 일단부에는 걸림턱(353a)이 형성되며, 걸림턱(353a)의 반대측 단부는 제어모터(310)의 상부플랜지(312)에 형성된 결합공(313)에 결합된다. 가이드핀(353)이 연결박스(320)와 제어모터(310)에 결합된 상태에서 연결박스(320)는 일정한 길이 범위 내에서만 상하방향으로 이동이 가능하다. 즉, 가이드핀(353)은 연결박스(320)가 상하방향으로 일정범위 내에서 이동하도록 안내한다.
탄성부재(351)은 가이드핀(353)을 따라 위치할 수 있다. 탄성부재(351)는 코일스프링일 수 있며, 가이드핀(353)이 코일스프링의 내부를 관통하도록 설치될 수 있다.
고정편(335)을 이용하여 베이스판(241)과 연결박스(320)를 결합할 수 있다. 고정편(335)의 나선부(335a)가 베이스판(241)을 관통(241a)한 후 연결박스(320)의 상단부에 형성된 나선공(323)과 나사 결합된다. 베이스판(241)과 연결박스(320)는 서로 연결되어 상하로 함께 이동할 수 있다.
고정편(335)에 형성된 걸림턱(335b)의 외경은 나선부(335a)의 외경 및 나선부(335a)가 베이스판(241)을 관통하는 구멍(241a)의 내경보다 크게 형성되어, 베이스판(241)이 연결박스(320)로부터 이탈하는 것을 방지한다.
고속인장시험기(200)의 작동 시 발생하는 진동에 의해 고정편(335)과 연결박스(320)의 나사 결합이 풀릴 수 있다. 이때, 고정편(335)과 베이스판(241) 사이에 이격이 발생될 수 있다. 고정편(335)과 베이스판(241) 사이에 이격이 발생하면, 연결박스(320)의 하부플랜지(321)와 제어모터(310)의 상부플랜지(312)의 간격을 정확하게 측정하더라도, 웨지(245)의 높이 및 죠우(250)의 간격에 대한 측정 오차가 발생될 수 있다. 이러한 문제점을 방지하기 위하여, 고정편(335)이 연결박스(320)에 조립된 상태에서 진동에 의해 고정편(335)이 연결박스(320)로부터 풀리는 것을 방지할 필요가 있다.
베이스판(241)의 상부에는 고정편(335)의 돌기(335c)에 대응하는 형상을 갖는 고정홈(242)이 형성된다. 고정편(335)의 돌기(335c)가 고정홈(242)에 삽입되면, 고정편(335)의 회전이 제한된다. 고정편(335)의 돌기(335c)가 고정홈(242)에 삽입되는 과정을 설명하면 다음과 같다.
고정편(335)의 나선부(335a)로 베이스판(241)을 관통시킨 후에, 고정편(335)의 나선부(335a)와 연결박스(320)의 나선공(323)을 나사 결합한다. 고정편(335)이 더 이상 회전할 수 없을 정도로 연결박스(320)의 나선공(323)에 결합되면, 고정편(335)을 역방향으로 풀어서 고정편(335)의 돌기(335c)를 고정홈(242)의 상측에 위치시킨다. 이 상태에서 연결박스(320)를 회전시켜서, 연결박스(320)의 나선공(323)과 고정편(335)의 나선부(335a)의 나사 결합을 진행하면, 고정편(335)은 베이스판(241)에 대하여 회전하지 않으며, 고정편(335)의 돌기(335c)는 고정홈(242)으로 삽입된다. 고정편(335)의 돌기(335c)가 고정홈(242)으로 삽입되면, 진동이 발생하더라도 고정편(335)은 베이스판(241)에 대해서 회전하지 않게 된다. 즉, 고속인장시험기(200)가 작동하는 과정 중에 베이스판(241)과 연결박스(320) 사이에 이격이 발생하지 않는다.
연결박스(320)를 회전시키기 위하여, 일정한 범위 내에서 길이를 조절할 수 있는 실린더(350)가 장치프레임(210)에 설치될 수 있다. 실린더(350)는 장치프레임(350)과 제어모터(310)의 하단부에 위치하는 하부플랜지(314)에 각각 연결된다. 실린더(350)는 제어모터(310)의 모터몸체(315)를 일정한 범위 내에서 회전시킬 수 있으며, 실린더(350)를 통해 제어모터(310)에 연결된 연결박스(320)를 회전시킬 수 있다.
실린더(350)가 전진하면, 제어모터(310) 가 일정한 범위 내에서 회전한다. 이때, 고정편(335)의 돌기(335c)는 고정홈(242)으로부터 분리될 수 있다. 고정편(335)의 돌기(335c)가 고정홈(242)으로부터 분리된 상태에서 고정편(335)을 회전시켜서 연결박스(320)로부터 분리할 수 있다. 실린더(350)를 후진하면, 고정편(335)의 돌기(335c)가 고정홈(242)에 삽입될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연결박스(320)가 제어모터(310)로부터 멀어진 상태를 나타내는 도면이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 연결박스(320)가 제어모터(310)에 근접한 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 웨지(245)의 높이 및 죠우(250)의 간격을 조절하기 전을 도시한 것이며, 도 6은 웨지(245)의 높이 및 죠우(250)의 간격을 조절한 후를 도시한 것이다.
연결박스(320)의 하부플랜지(321)와 제어모터(310)의 상부플랜지(312) 사이에 탄성부재(351)가 설치될 수 있다. 탄성부재(351)는 연결박스(320)를 제어모터(310)로부터 멀어지는 방향으로 가압한다. 탄성부재(351)는 연결박스(320)가 상하이동을 하는 과정 중에 연결박스(320)의 하부플랜지(321)와 제어모터(310)의 상부플랜지(312)의 간격이 유지되도록 할 수 있다.
연결박스(320)의 하부플랜지(321)와 제어모터(310)의 상부플랜지(312) 사이에는 거리 센서(352)가 설치된다. 거리 센서(352)는 연결박스(320)의 하부플랜지(321)와 제어모터(310)의 상부플랜지(312)의 간격을 측정할 수 있다.
연결박스(320)의 하부플랜지(321)와 제어모터(310)의 상부플랜지(312)의 간격은 웨지(245)의 높이 및 죠우(250)의 간격에 비례하므로, 거리 센서(352)에 의해 웨지(245)의 높이 및 죠우(250)의 간격을 간접적으로 측정할 수 있다. 따라서, 제어모터(310)를 작동시켜 웨지(245)의 높이 및 죠우(250)의 간격을 조절하고, 거리 센서(352)를 통해 웨지(245)의 높이 및 죠우(250)의 간격 조절 여부를 확인하여 제어모터의 작동을 멈추면, 자동적으로 신속하고 정확하게 웨지(245)의 높이 및 죠우(250)의 간격을 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고속인장시험기(200)는 제어모터(310)의 작동을 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 제어부는 미리 저장되거나, 사용자가 입력한 죠우(250)의 간격 및 웨지(245)의 높이에 대한 정보를 저장할 수 있다. 또한, 제어부는 죠우(250)의 간격 및 웨지(245)의 높이에 대응하는 연결박스(320)의 높이 정보를 저장할 수 있다. 제어부는 거리 센서(352)가 측정한 연결박스(320)의 높이 정보를 미리 저장된 연결박스(320)의 높이 정보와 비교하여 양자가 동일해지도록 제어모터(310)를 작동시킬 수 있다.
제어부는 제어모터(310)를 작동시켜 연결박스(320)의 높이를 미리 저장된 연결박스(320)의 높이 정보에 대응하도록 위치시킬 수 있으며, 결국, 간접적으로 죠우(250)의 간격 및 웨지(245)의 높이를 설정할 수 있다.
고속인장시험기(200)가 죠우(250)의 간격조절을 시작하면, 제어부는 제어모터(310)를 작동시켜 회전축(311)이 회전되도록 하며, 연결박스(320) 및 이동축(330)을 아래로 이동시킨다.
죠우(250)와 웨지(245)가 미리 설정된 죠우(250)의 간격와 웨지(245)의 높이 정보에 대응하는 위치에 다다르면, 제어부는 제어모터(310)의 회전을 멈춘다. 이때, 시험편(1)의 고속인장시험에 적합한 상태가 된다.
그 후, 제어부는 죠우(250)의 간격조절이 완료되었음을 표시장치(미도시)를 통하여 사용자에게 알릴 수 있다. 또한, 제어부는 죠우(250)의 간격조절이 완료되면, 하부그립(230)을 하강시켜 고속인장시험을 진행하도록 하부그립(230)을 아래로 하강시킬 수 있다.
고속인장시험이 완료되면, 제어부는 제어모터(310)의 회전축(311)을 역회전시켜 연결박스(320)를 초기 위치로 원위치 시킨다. 이때, 탄성부재(351)가 연결박스(320)를 가압하므로 연결박스(320)는 원활하게 원위치로 복귀한다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 통상의 기술자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
본 발명의 권리 범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 결정되며, 특허 청구범위에 사용된 괄호는 선택적 한정을 위해 기재된 것이 아니라, 명확한 구성요소를 위해 사용되었으며, 괄호 내의 기재도 필수적 구성요소로 해석되어야 한다.
200 고속인장시험기 210 장치프레임
220 상부그립 230 하부그립
231 실린더 240 웨지모듈
241 베이스판 242 고정홈
243 관통홀 245 웨지
250 죠우 260 조임볼트
270 가이드 280 이동구멍
290 경사부재 300 웨지 높이 맞춤장치
310 제어모터 311 회전축
312 상부플랜지 313 결합공
314 하부플랜지 315 모터몸체
320 연결박스 321 하부플랜지
322 관통공 323 나선공
324 나선공 330 이동축
331 나선부 335 고정편
350 실린더 351 탄성부재
352 거리 센서 353 가이드핀

Claims (5)

  1. 고속 인장시험기의 웨지들의 높이를 설정하기 위한 웨지 높이 맞춤장치에 있어서,
    상기 웨지들의 상부에 연결되는 베이스판;
    상단부가 상기 베이스판과 결합되고 상하방향으로 이동하여 상기 웨지 높이를 설정하는 연결박스;
    회전축이 돌출된 제어모터; 및
    하단부가 상기 회전축에 연결되는 이동축을 포함하되,
    상기 제어모터의 상측에 상기 연결박스가 위치하고,
    상기 이동축은 상기 연결박스의 하단부와 나사 결합되는 나선부를 포함하며, 상기 제어모터의 회전축이 회전함에 따라 상기 이동축이 상기 회전축과 동축 회전하면서 상기 연결박스를 상하방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 웨지 높이 맞춤장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 웨지 높이 맞춤장치는,
    상기 연결박스의 하단부에 형성된 하부플랜지를 관통한 후에 상기 제어모터의 상단부에 형성된 상부플랜지에 결합되며, 상단부에 형성된 걸림턱이 형성된 가이드핀을 더 포함하고,
    상기 걸림턱에 의해 상기 연결박스의 하부플랜지가 상기 가이드핀에서 분리되는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 웨지 높이 맞춤장치.
  4. 제3항에 있어서, 웨지 높이 맞춤장치는,
    상기 연결박스의 하부플랜지와 상기 제어모터의 상부플랜지 사이에서 상기 가이드핀을 따라 위치된 탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨지 높이 맞춤장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 웨지 높이 맞춤장치는,
    상기 연결박스의 하부플랜지와 상기 제어모터의 상부플랜지 사이의 높이를 측정하는 거리 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨지 높이 맞춤장치.
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