KR101673005B1

KR101673005B1 - 압입 테스터 장치

Info

Publication number: KR101673005B1
Application number: KR1020150083869A
Authority: KR
Inventors: 장승진
Original assignee: 주식회사 피스웰
Priority date: 2015-06-15
Filing date: 2015-06-15
Publication date: 2016-11-16

Abstract

본 발명은 압입 용접부위가 형성되어 있는 시험편이 안착되도록 형성되는 지그와, 상기 지그의 상방에 형성되는 실린더부와, 상기 실린더부에서 시험편으로 전달하는 하중을 측정하도록 형성되는 하중 측정부 및 상기 하중 측정부에서 측정된 정보를 전달받도록 형성되는 테스터 관리부를 포함하여 구성되며, 상기 실린더부에 의해 시험편에 형성된 용접부위가 파괴될 때까지 전달되는 하중을 하중 측정부에서 측정하여 테스터 관리부에 전달하는 것을 특징으로 하는 압입 테스터 장치에 관한 것이다.

Description

압입 테스터 장치{Indentation Tester Device}

본 발명은 압입 테스터 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모재에 용접 접합된 부품의 불량 여부를 조사하는데 사용되는 압입 테스터 장치에 관한 것이다.

자동차에는 다양한 부품이 장착되는데, 장착되는 방식은 볼트와 너트를 이용한 나사 결합이나, 용접을 이용한 용접 접합 또는 리벳 접합 등이 있다.

그리고 부품 사이의 결합에 사용되는 볼트와 너트를 체결시키는 과정에서 필요한 경우에는 너트를 상기 부품의 체결 위치에 미리 고정시킬 필요가 있고, 이러한 경우에 너트를 부품의 체결 위치에 아크 용접 등을 이용하여 압입 접합하여 작업자가 너트를 체결 위치에 위치시키는 번거로움 없이 너트가 고정된 부분에 볼트만 결합할 수 있어 볼트 결합이 용이하게 진행된다.

상기 너트가 부품에 적절하게 용접 압입 접합되었는지 여부를 확인하는 과정은 불량율을 줄이기 위한 작업으로서 필수적으로 진행되어야 한다.

종래에는 압입 상태를 시험하기 위해서 작업자가 부품에 용접 접합된 너트를 선택한 후에, 지그 위에 너트가 접합된 부품 모재를 안착시키고 너트 부분에 볼트 형태의 로드를 위치시킨 후에 해머 등으로 타격하여 너트를 모재로부터 하방으로 분리시키는 작업을 진행하였다.

이를 통하여 너트가 모재로부터 분리되는 과정에서 너트만 떨어지는 경우에는 불합격이고, 너트와 용접된 모재 일부분이 같이 떨어지는 경우에는 합격으로 판정하였다.

그러나, 종래의 수작업에 의한 압입 테스터는 작업자의 타격 강도를 알 수 없고, 타격방향에 따라서 용접된 모재 일부분이 떨어지는 경우도 발생될 수 있어 정확한 수치적 측정이나 신뢰성 있는 측정자료로 사용되기는 부적절한 문제가 있다.

한국공개특허 제1999-0018879호

본 발명의 실시예에 따른 압입 테스터 장치는 수작업에 의하지 않고 압입 테스터시에 적용되는 힘의 강도를 정확하게 측정할 수 있어 신뢰성이 높은 압입 테스터 장치를 제공하고자 한다.

본 발명은 압입 용접부위가 형성되어 있는 시험편이 안착되도록 형성되는 지그와, 상기 지그의 상방에 형성되는 실린더부와, 상기 실린더부에서 시험편으로 전달하는 하중을 측정하도록 형성되는 하중 측정부 및 상기 하중 측정부에서 측정된 정보를 전달받도록 형성되는 테스터 관리부를 포함하여 구성되며, 상기 실린더부에 의해 시험편에 형성된 용접부위가 파괴될 때까지 전달되는 하중을 하중 측정부에서 측정하여 테스터 관리부에 전달하는 것을 특징으로 하는 압입 테스터 장치를 제공한다.

상기 실린더부는 실린더몸체와, 상기 실린더몸체에서 하방으로 승하강하는 피스톤로드를 포함하고, 상기 하중 측정부는 피스톤로드에 형성될 수 있다.

본 발명에는 상기 피스톤로드 승하강을 지지하는 제1 및 제2수직지지로드가 더 형성될 수 있다.

상기 피스톤로드에는 상기 하중 측정부의 하방에 형성되는 단턱과, 상기 단턱에 걸리는 플렌지부분이 형성되는 접촉부재가 포함될 수 있다.

본 발명은 상기 제1수직지지로드와 제2수직지지로드 사이를 연결하도록 형성되는 수평지지로드를 더 포함할 수 있다.

상기 접촉부재는 상기 플렌지부분이 형성된 상부접촉부와, 상기 상부접촉부와 체결되며 시험편의 상부 형상에 따라 하부 형상이 형성되는 하부접촉부를 포함할 수 있다.

상기 수평지지로드에는 카메라와 댐핑부재가 형성될 수 있고, 상기 하중 측정부는 로드셀일 수 있다.

상기 로드셀에 하중이 감지되면 카메라가 작동되도록 제어될 수 있다.

상기 테스터 관리부는 터치모니터 또는 일반모니터 형태이며, 음성지원유닛이 형성될 수 있다.

본 발명에 의해서 발생되는 효과는 다음과 같다.

첫째, 실린더부에 의해 시험편에 형성된 용접부위가 파괴될 때까지 전달되는 하중을 하중 측정부에서 측정하여 테스터 관리부에 전달할 수 있어 시험편에 전달되는 하중의 변화를 모니터링할 수 있는 효과가 발생된다.

이를 통하여 테스터 결과를 데이터베이스화하여 시험 신뢰성을 향상시키는데 사용할 수 있는 효과가 발생된다.

둘째, 하중 측정부는 피스톤로드에 형성되어 시험편에 작동되는 하중을 측정할 수 있는 효과가 발생된다.

셋째, 피스톤로드에는 하중 측정부의 하방에 형성되는 단턱과, 단턱에 걸리는 플렌지부분이 형성되는 접촉부재가 포함되어 하중 측정부가 직접 시험편에 접촉되는 것을 방지하는 효과가 발생된다.

넷째, 실린더몸체의 양측에는 피스톤로드 승하강을 지지하는 제1 및 제2수직지지로드가 형성되어 실린더몸체의 승하강을 수직지지로드가 가이드하는 효과가 발생된다.

이를 통하여 실린더몸체가 정확한 경로로 승하강되어 측정 정밀도가 향상되는 효과가 발생된다.

다섯째, 접촉부재는 플렌지부분이 형성된 상부접촉부와, 상부접촉부와 체결되며 시험편의 상부 형상에 따라 하부 형상이 형성되는 하부접촉부를 포함하여 시험편의 형상에 따라서 호환될 수 있는 효과가 발생된다.

여섯째, 수평지지로드에는 카메라가 형성되어 시험편의 용접부분이 파괴되는 것을 촬영할 수 있는 효과가 발생된다.

일곱째, 테스터 관리부에서는 로드셀에 하중이 감지되면 카메라가 작동되도록 하여 카메라의 불필요한 사용이 최소화될 수 있는 효과가 발생된다.

여덟째, 하부수평지지로드에 댐핑부재가 형성되어 하부수평지지로드의 하부가 시험편에 직접 충돌됨에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 발생된다.

도 1은 본 발명의 제1실시례인 압입 테스터 장치를 나타내는 전방 사시도.
도 2는 본 발명의 제1실시례인 압입 테스터 장치를 나타내는 후방 사시도.
도 3은 도 1의 지그와 시험편을 확대한 사시도.
도 4는 본 발명의 제1실시례인 압입 테스터 장치를 나타내는 하방 사시도.
도 5는 도 4의 피스톤로드 하부를 확대한 확대단면도.
도 6은 시험편을 지그에 장착하는 과정을 나타내는 개략사시도.
도 7은 피스톤로드가 하강되기 전의 상태를 나타내는 확대단면도.
도 8은 접촉부재가 시험편에 접한 상태를 나타내는 확대단면도.
도 9는 너트가 모재로부터 이탈되는 것을 나타내는 확대단면도.
도 10은 제1실시례의 일부 변형례를 나타내는 개략도.
도 11은 본 발명의 제2실시례인 압입 테스터 장치를 나타내는 전방 일부 사시도.
도 12는 제2실시례의 변형례를 나타내는 개략도.
도 13은 로드셀에서 측정되는 하중을 나타내는 그래프.
도 14는 본 발명의 주요 측정 과정을 나타내는 순서도.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.

그리고, 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 제1실시례인 압입 테스터 장치를 나타내는 전방 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시례인 압입 테스터 장치를 나타내는 후방 사시도이며, 도 3은 도 1의 지그와 시험편을 확대한 사시도이다.

본 발명인 압입 테스터 장치(100)는 압입 테스터의 대상이 되는 시험편(110)이 위치되는 기대부(200)와, 상기 기대부(200)에 위치된 시험편(110)에 압력을 가하는 실린더부(300)와, 상기 실린더부(300)를 지지하는 실린더지지부(400) 및 실린더부(300)와 유무선으로 연결되어 정보를 전달받는 테스터 관리부(652)를 포함하여 구성된다.

상기 기대부(200)는 압입 용접부위가 형성되어 있는 시험편(110)이 안착되도록 형성되는 지그(220)와, 상기 지그(220)가 위치되는 기대(210)를 포함한다.

본 발명의 실시례에서는 도 3과 같이 시험편(110)이 모재(120)에 압입 용접된 너트(130)인 경우를 설명하나, 상기 시험편(110)은 모재(120)에 압입 용접된 너트(130)일 수도 있고, 너트(130)가 아닌 압입 부품일 수도 있으며, 지그(220)의 형태도 시험편(110)의 형상에 따라서 다양하게 형성될 수 있다.

상기 지그(220)는 시험편(110)에 압력이 가해져서 너트(130)가 모재(120)로부터 낙하될 수 있도록 너트(130)가 위치되는 공간(222)과 모재(120)가 걸칠 수 있는 테두리부(224)가 형성된 오목홈 형상이다.

한편, 도 1 및 도 2와 같이 상기 실린더부(300)는 시험편(110)이 위치된 높이보다 높은 수직 상부에서 시험편(110)을 향해 하중을 가할 수 있도록 형성되어야 한다.

이를 위해서 실린더지지부(400)는 시험편(110)이 위치된 높이보다 높은 곳에 형성된 상부면(410)과, 상기 상부면(410)을 지지하는 2개의 이격된 수직벽면(420, 421)과, 상기 2개의 수직벽면(420, 421)의 하면이 공통으로 안착된 하부면(430)을 포함한다.

그리고 상기 실린더부(300)는 시험편(110)을 향해 직접 하중을 가하는 실린더유닛(310)과, 상기 실린더유닛(310)에 유압을 공급하는 유압공급유닛(320)과, 실린더유닛(310)과 유압공급유닛(320) 사이에 유체를 순환시키는 유체순환터미널유닛(330) 및 상기 유체순환터미널유닛(330)의 작동을 제어하는 제어유닛(340)을 포함하여 구성된다.

상기 테스터 관리부(652)는 터치모니터 또는 일반모니터 형태이며 소형 PC가 내장되어 있고, 상기 수직벽면(420)에 고정되도록 형성된다.

그리고 상기 테스터 관리부(652)에는 음성지원유닛(692)이 형성되어 주변 작업자에게 압입 테스터 장치의 작동과정을 미리 안내하는 기능을 수행한다.

도 4는 본 발명의 제1실시례인 압입 테스터 장치를 나타내는 하방 사시도이고, 도 5는 도 4의 피스톤로드 하부를 확대한 확대단면도이다.

상기 실린더유닛(310)은 상기 상부면(410)에 위치되는 실린더몸체(312)와, 상기 실린더몸체(312)에서 하방으로 승하강하는 피스톤로드(314)를 포함한다.

그리고 상기 피스톤로드(314)에는 하단부에 하중 측정부인 로드셀(316)과 시험편 접촉부재(318)가 형성된다.

상기 실린더몸체(312)의 하부는 상부면(410)에 고정될 수 있도록 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이 볼트(514) 결합되며, 상기 상부면(410)에는 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이 피스톤로드(314)가 승하강할 수 있는 관통공(512)이 형성된다.

그리고 상기 실린더몸체(312)가 위치된 부분의 양측에는 실린더몸체(312)와 나란히 위치되어 피스톤로드(314)가 흔들리지 않고 안정적으로 승하강할 수 있도록 지지하는 제1 및 제2수직지지로드(516, 517)가 형성되며, 상기 제1 및 제2수직지지로드(516, 517)는 상부면(410)을 관통하여 승하강된다.

상기 상부면(410)의 하방에 위치된 제1수직지지로드(516)의 하부가 피스톤로드(314)와 상부수평지지로드(518)에 의해 일체로 나란히 연결되며, 접촉부재(318)가 형성된 부분에서 제1수직지지로드(516)와 제2수직지지로드(517) 사이가 하부수평지지로드(520)에 의해 서로 연결된다.

피스톤로드(314)가 승하강하면 상부수평지지로드(518)에 의해 일체로 연결된 제1수직지지로드(516)가 승하강하며, 제1수직지지로드(516)가 승하강하면 하부수평지지로드(520)에 의해 제1수직지지로드(516)와 연결된 제2수직지지로드(517)가 승하강된다.

상기 하부수평지지로드(520)는 접촉부재(318)의 둘레를 감싸는 형태이며, 접촉부재(318)는 하부수평지지로드(520)를 관통하여 승하강이 가능한 상태로 형성된다.

따라서, 실린더몸체(312) 내부에서 유압이 작동하여 피스톤로드(314)가 승하강하면 접촉부재(318)도 승하강되며 상기 제1, 2수직지지로드(516, 517)도 승하강된다.

도 5와 같이 상기 피스톤로드(314)의 하부 형상은 하부 내측에 로드셀(316)이 위치되고, 상기 로드셀(316)의 하방에 단턱(522)이 형성되며, 상기 접촉부재(318)의 상부는 상기 단턱(522)에 걸리는 플렌지부분(524)이 형성된다.

따라서, 접촉부재(318)의 상부와 로드셀(316) 사이에는 약간의 간격(526)이 형성되어 있고, 피스톤로드(314)가 하강하여 접촉부재(318)의 하단이 시험편(110)의 상단에 접촉되면 접촉부재(318)가 상기 간격(526)만큼 상승하여 로드셀(316)과 접하면서 시험편(110)에 가해지는 힘을 로드셀(316)에 전달한다.

상기 접촉부재(318)는 로드셀(316)이 직접 시험편(110)에 접촉되는 경우에 시험편(110)의 형상에 따라서 로드셀(316)의 형상을 다양하게 형성해야하고 시험편(110)의 변형이 로드셀(316)에 직접 전달되어 로드셀(316)에 고장이 발생되는 것을 방지하기 위함이다.

또한, 접촉부재(318)와 로드셀(316) 사이에 간격(526)이 형성된 이유는 상기 간격(526)이 없이 직접 접촉부재(318)와 로드셀(316)을 결합하면 접촉부재(318)의 자중에 의해 로드셀(316)에 미세한 로드가 발생될 수 있어 이것을 방지하기 위함이다.

로드셀(316)에는 접촉부재(318)가 시험편(110)에 접하면서 시작되는 하중의 변화가 시험편(110)의 너트(130)와 모재(120) 사이의 용접 부분이 파괴되어 시험편(110)의 너트(130)가 모재(120)에서 이탈될 때까지 측정된다.

로드셀(316)에서 측정된 하중의 변화데이터는 제어유닛(340)을 통하여 테스터 관리부(652) 등의 연산 및 디스플레이 장치에 전달되어 기록 및 보관된다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명인 압입 테스터 장치(100)의 작동과정을 설명하면 다음과 같다.

도 6은 시험편을 지그에 장착하는 과정을 나타내는 개략사시도이다.

작업자가 도 6의 (a)와 같이 시험편(110)을 지그(220)로 이동시키고, 도 6의 (b)와 같이 시험편(110)을 지그(220)에 안착시킨다.

그리고 제어유닛(340)을 작동하면, 유체순환터미널유닛(330)으로부터 유압공급유닛(320)으로 유체가 전달되고, 유압공급유닛(320)에 의해 유체가 강한 압력으로 실린더몸체(312)로 유입되면서 피스톤로드(314)를 하강시킨다.

도 7은 피스톤로드가 하강되기 전의 상태를 나타내는 확대단면도이고, 도 8은 접촉부재가 시험편에 접한 상태를 나타내는 확대단면도이며, 도 9는 너트가 모재로부터 이탈되는 것을 나타내는 확대단면도이다.

도 7과 같이 상기 피스톤로드(314)가 하강되면 중력에 의해 로드셀(316)과 일정간격(526) 이격된 상태로 위치되어 있는 접촉부재(318)가 도 8과 같이 시험편(110)의 너트(130)에 접촉되면서 접촉부재(318)는 약간 상승하여 로드셀(316)과 접촉하면서 계속하강한다.

그리고 상기 접촉부재(318)에 의해 시험편(110)에 전달되는 힘은 시험편(110)의 모재(120)에 부착되어 있는 너트(130)에만 전달되면서, 너트(130)와 모재(120) 사이에 형성된 용접부분이 파괴되면 도 9와 같이 너트(130)가 모재(120)로부터 이탈된다.

이때, 너트(130)가 모재(120)와 접착되어 있던 부분에서 너트(130)가 분리될 때까지 너트(130)에 적용된 하중의 변화가 로드셀(316)에서 측정된다.

도 10은 제1실시례의 일부 변형례를 나타내는 개략도이다.

본 발명은 도 10과 같이 하부수평지지로드(520)의 하부에 댐핑부재(627)를 형성하여 하부수평지지로드(520)의 하부가 시험편(110)에 직접 접촉될 경우에 파손되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 압입 시험의 대상이 되는 시험편(110)의 형상이 다양하게 형성될 수 있고, 이에 따라서 접촉부재(318)의 형상도 시험편(110)의 형상에 따라서 다양하게 구성되어야 하기 때문에 접촉부재(318)를 호환성 있는 구조로 형성할 필요가 있다.

이를 위해서 본 발명은 접촉부재(318)가 플렌지부분(524)이 형성된 상부접촉부와, 시험편(110)에 접하는 하부접촉부로 분리되고, 상기 상부접촉부와 하부접촉부를 결합하는 방식으로 형성되도록 하여 하부접촉부만 시험편(110)의 형상에 따라서 교체하여 사용할 수 있도록 형성한다.

이러한 상기 접촉부재(318)는 상부접촉부와 하부접촉부를 결합하는 방식에 따라서 제1접촉부재(318-1), 제2접촉부재(318-2) 및 제3접촉부재(318-3) 형태로 형성될 수 있다.

도 10의 (a)는 제1접촉부재(318-1)를 나타내고, 도 10의 (b)는 제2접촉부재(318-2)를 나타내며, 도 10의 (c)는 제3접촉부재(318-3)를 나타낸다.

상기 제1접촉부재(318-1)는 하부에 수나사선(318-1b)이 형성된 제1상부접촉부(318-1a)와, 상기 수나사선(318-1b)에 치합되는 암나사선(318-1d)이 상부 홈에 형성된 제1하부접촉부(318-1c)를 포함한다.

상기와 같은 구성을 갖는 제1접촉부재(318-1)는 상기 수나사선(318-1b)과 암나사선(318-1d)이 치합되면서 제1하부접촉부(318-1c)가 제1상부접촉부(318-1a)에 용이하게 결합될 수 있다.

그리고 상기 제1하부접촉부(318-1c)는 시험편(110)의 형상에 따라서 하부를 다양하게 형태로 형성되도록 할 수 있다.

이를 통하여 시험편(110)의 형상에 따라서 제1하부접촉부(318-1c)만 교체하여 사용할 수 있어 호환성이 향상되는 효과가 발생된다.

한편, 상기 제2접촉부재(318-2)는 하부에 수평방향으로 인입홈(318-2b)이 형성된 제2상부접촉부(318-2a)와, 상기 인입홈(318-2b)과 연통되는 관통홀(318-2d)이 상부 홈 측벽에 형성된 제2하부접촉부(318-2c) 및 상기 인입홈(318-2b)과 관통홀(318-2d)에 위치될 수 있도록 인입되는 체결핀(318-2e)을 포함한다.

상기와 같은 구성을 갖는 제2접촉부재(318-2)는 상기 제2상부접촉부(318-2a)와 제2하부접촉부(318-2c)를 인입홈(318-2b)과 관통홀(318-2d)이 연통되도록 위치시키고 체결핀(318-2e)을 인입홈(318-2b)과 관통홀(318-2d)에 위치될 수 있도록 인입시키면 제2상부접촉부(318-2a)와 제2하부접촉부(318-2c)가 결합된다.

그리고 상기 제2하부접촉부(318-2c)는 시험편(110)의 형상에 따라서 하부를 다양하게 형태로 형성되도록 할 수 있다.

이를 통하여 시험편(110)의 형상에 따라서 제2하부접촉부(318-2c)만 교체하여 사용할 수 있어 호환성이 향상되는 효과가 발생된다.

상기 제3접촉부재(318-3)는 하부를 감싸도록 형성되는 복수개의 탄성 재질 체결링(318-3b)을 포함하는 제3상부접촉부(318-3a)와, 상기 체결링(318-3b)이 인입될 수 있는 복수개의 링홈(318-3d)이 상부홈 둘레벽에 형성되는 제3하부접촉부(318-3c)를 포함한다.

상기와 같은 구성을 갖는 제3접촉부재(318-3)는 상기 제3하부접촉부(318-3c)를 체결링(318-3b)이 링홈(318-3d)에 위치되도록 제3상부접촉부(318-3a)에 끼우면 간단하게 제3상부접촉부(318-3a)와 제3하부접촉부(318-3c)가 결합된다.

그리고 상기 제3하부접촉부(318-3c)는 시험편(110)의 형상에 따라서 하부를 다양하게 형태로 형성되도록 할 수 있다.

이를 통하여 시험편(110)의 형상에 따라서 제3하부접촉부(318-3c)만 교체하여 사용할 수 있어 호환성이 향상되는 효과가 발생된다.

본 발명의 제2실시례는 너트가 모재에 적절하게 용접되었는지를 작업자가 육안으로 판단하지 않고 별도의 감지장치에 의해 감지해서 평가한다.

본 발명의 제2실시례는 제1실시례와 차이점을 중심으로 설명한다.

도 11은 본 발명의 제2실시례인 압입 테스터 장치를 나타내는 전방 일부 사시도이다.

본 발명의 제2실시례는 상기 하부수평지지로드(520)에 접촉부재(318)와 인접한 양측부분으로 카메라(612, 614)가 형성된다.

상기 카메라(612, 614)는 피스톤로드(314)가 하방으로 이동됨에 따라서 하부수평지지로드(520)에 의해 하방으로 이동되면서 시험편(110)에 근접하게 되며, 시험편(110)의 너트(130)가 모재(120)로부터 이탈되는 상황을 촬영하여 도 2의 제어유닛(340)에 전송하며, 제어유닛(340)은 테스터 관리부(652)로 전달하여 테스터 관리부(652)에 형성된 분석 프로그램에 의해 너트(130)가 모재(120)에서 분리되기 전의 사진과 너트(130)가 모재(120)에서 분리된 후 사진을 비교 분석한다.

분석결과 모재(120)로부터 너트(130)만 분리된 것으로 평가된 경우에는 불량으로 기록하고, 모재(120)로부터 모재(120)일부와 너트(130)가 함께 분리된 것으로 평가된 경우에는 합격으로 기록한다.

이러한 압입 테스터 결과는 일정 주기로 기록되어 데이터 베이스화되며, 추후 불량 문제 해결에 활용될 수 있다.

상기 카메라(612, 614)가 하부수평지지로드(520)에 형성되는 이유는 시험편(110)에 가장 근접해서 촬영할 수 있어 정확한 촬영이 가능하기 때문이다.

그리고 카메라(612, 614)가 접촉부재(318) 양측에 각각 형성되는 이유는 카메라가 모재(120)로부터 너트(130)가 분리되는 상황을 접촉부재(318)의 위치인 시험편(110)의 수직 상방 위치에서 촬영하는 것이 아니기 때문에 정확한 파악이 안 되는 상황을 보완하기 위함이다.

즉, 접촉부재(318)의 양측에 카메라(612, 614)를 각각 장착함으로써 접촉부재(318)를 중심으로 시험편(110)을 양측에서 촬영할 수 있어서 촬영의 정확성을 향상시키기 위함이다.

도 12는 제2실시례의 변형례를 나타내는 개략도이다.

본 발명의 제2실시례는 카메라(612, 614)가 하부수평지지로드(520)에 형성되기 때문에 시험편(110)이나 지그(100)에 충돌할 수 있어 파손의 위험이 있다.

따라서, 도 12와 같이 하부수평지지로드(520)에 형성된 카메라(612, 614)의 둘레를 감싸는 형태로 댐핑부재(627)가 형성된다.

상기 댐핑부재(627)는 카메라(612, 614)가 시험편(110)이나 지그(100)에 충돌하는 것을 방지하고 하부수평지지로드(520)가 시험편(110)이나 지그(100)에 충돌하는 것도 방지하는 작용을 한다.

도 13은 로드셀에서 측정되는 하중을 나타내는 그래프이다.

본 발명에 따르면 접촉부재(318)가 시험편(110)에 접할 때부터 시험편(110)의 용접부분이 파괴될 때까지 시험편(110)에 작용되는 하중이 로드셀(316)에서 측정된다.

그리고 로드셀(316)에서 측정되는 하중은 시간에 따라서 증가하다가 용접부분이 파괴되면서 급격하게 감소하는 형태로 나타나고, 이러한 하중 정보는 테스터 관리부(652)에 전달되어 프로그램을 통해 결과 그래프로 나타난다.

즉, 도 13에서와 같이 테스터 관리부(652)의 결과 그래프에서 시간이 0에서 t1까지 경과하면서 하중이 0에서 f1까지 증가하다가 t1의 시간에서 용접부분이 파괴되면서 하중이 급격하게 감소되는 형태가 나타난다.

그리고 이러한 결과는 테스터 관리부(652)에 이미 설정되어 있던 용접 상태의 적정성을 나타내는 기준 하중과 비교 판단된다.

즉, 테스터 관리부(652)에서 f1의 크기가 기준 하중 미만이면 용접 상태가 불량으로 판단되고, f1의 크기가 기준 하중 이상이면 정상 상태로 판단된다.

본 발명에 의하면 시험편(110)의 용접 상태 파손 정도가 육안으로 확인할 필요없이 자동으로 평가되어 기록됨으로 정확도와 정밀도가 향상되어 압입 시험의 신뢰성이 향상되는 효과가 발생된다.

그리고 카메라(612, 614)에 의해 테스터 관리부(652)에 전달되는 이미지 또는 영상 정보도 용접 상태를 판단하는데 사용될 수 있어 다양한 방법으로 시험 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 발생된다.

도 14는 본 발명의 주요 측정 과정을 나타내는 순서도이다.

본 발명의 주요 측정 과정은 시작 과정을 거쳐 피스톤로드(314)가 하강하는 제1단계(S100)와, 피스톤로드(314)가 하강하여 접촉부재(318)가 시험편(110)에 접촉되어 로드셀(316)에서 하중이 감지되는 과정인 제2단계(S200)와, 상기 제2단계(S200)에서 로드셀(316)에 하중이 감지되면 카메라(612, 614)가 작동되는 제3단계(S300)와, 제3단계(S300)를 거친 후에 로드셀(316)에서 하중이 급격히 감소되는 것을 감지하는 제4단계(S400)와, 제4단계(S400)를 거친 후에 로드셀(316)에서 하중이 급격히 감소되는 것이 감지된 후 일정 시간이 경과한 후에 카메라(612, 614) 작동이 중지되고, 피스톤로드(314)의 하강이 중지되는 과정인 제5단계(S500)와, 피스톤로드(314)가 상승하는 제6단계(S600) 및 종료하는 과정을 포함한다.

상기 제3단계(S300)를 통하여 테스터 관리부(652)에서는 로드셀(316)에 하중이 감지되면 카메라(612, 614)가 작동되도록 한다.

이를 통하여 카메라(612, 614)는 로드셀(316)에 하중이 감지되기 전에는 작동되지 않고 감지된 후에만 작동됨으로 카메라(612, 614)의 불필요한 사용이 최소화될 수 있는 효과가 발생된다.

그리고 제5단계(S500)를 통하여 테스터 관리부(652)에서는 로드셀(316)에서 하중이 급격히 감소되는 것이 감지되고 일정 시간이 경과한 후에 카메라(612, 614)의 작동이 중지되도록 제어하고, 이와 동시에 피스톤로드(314)의 하강도 중지되도록 제어한다.

제5단계(S500)를 통하여 카메라(612, 614)의 불필요한 사용이 최소화되고 피스톤로드(314)가 과도하게 하강하여 하부수평지지로드(520)가 시험편(110)이나 지그(220)에 충돌되는 것을 방지할 수 있는 효과가 발생된다.

이상과 같이 본 발명에 따른 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

100: 압입 테스터 장치 110: 시험편
120: 모재 130: 너트
200: 기대부 210: 기대
220: 지그 300: 실린더부
310: 실린더유닛 312: 실린더몸체
314: 피스톤로드 316: 로드셀
320: 유압공급유닛 330: 유체순환터미널유닛
340: 제어유닛 400: 실린더지지부
512: 관통공 516: 수직지지로드
612, 614: 카메라

Claims

압입 용접부위가 형성되어 있는 시험편이 안착되도록 형성되는 지그와,
상기 지그의 상방에 형성되며, 실린더몸체와, 상기 실린더몸체에서 하방으로 승하강하는 피스톤로드로 구성된 실린더부와,
상기 실린더부에서 시험편으로 전달하는 하중을 측정하도록, 상기 피스톤로드에 형성되는 하중 측정부;
상기 피스톤로드 승하강을 지지하는 제1 및 제2수직지지로드;
상기 제1수직지지로드와 제2수직지지로드 사이를 연결하도록 형성되는 수평지지로드;
상기 수평지지로드에 형성된 카메라; 및
상기 하중 측정부에서 측정된 정보를 전달받도록 형성되는 테스터 관리부;
를 포함하여 구성되며,
상기 피스톤로드는 상기 하중 측정부의 하방에 형성되는 단턱과, 상기 단턱에 걸리는 플렌지부분이 형성되는 접촉부재를 포함하며, 상기 접촉부재는 상기 플렌지부분이 형성된 상부접촉부와, 상기 상부접촉부와 체결되며 시험편의 상부 형상에 따라 하부 형상이 형성되는 하부접촉부를 포함하며,
상기 상부접촉부는 하부를 감싸도록 형성되는 복수개의 탄성 재질 체결링을 포함하고, 상기 하부접촉부는 상기 체결링이 인입될 수 있는 복수개의 링홈이 상부홈 둘레벽에 형성되고,
접촉부재의 상부와 로드셀 사이에는 간격이 형성되며, 상기 피스톤로드가 하강하여 접촉부재의 하단이 시험편의 상단에 접촉되면 접촉부재가 상기 간격만큼 상승하여 로드셀과 접하면서 시험편에 가해지는 힘을 로드셀에 전달하며,
상기 실린더부에 의해 시험편에 형성된 용접부위가 파괴될 때까지 전달되는 하중을 하중 측정부에서 측정하여 테스터 관리부에 전달하며,
상기 테스터 관리부는 주변 작업자에게 압입 테스터 장치의 작동과정을 미리 안내하는 음성 지원 유닛을 포함하고,
상기 카메라는 시험편의 압입 테스트 전과 후의 상황을 촬영하여 제어유닛에 전송하며, 상기 제어유닛은 상기 테스터 관리부로 전달하고, 상기 테스터 관리부는 상기 시험편의 사진을 비교 분석하여 불량여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 압입 테스터 장치.
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청구항 1에 있어서,
상기 수평지지로드에는 댐핑부재가 형성되는 것을 특징으로 하는 압입 테스터 장치.
청구항 1 또는 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하중 측정부는 로드셀인 것을 특징으로 하는 압입 테스터 장치.
청구항 9에 있어서,
상기 로드셀에 하중이 감지되면 카메라가 작동되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 압입 테스터 장치.
청구항 9에 있어서,
상기 테스터 관리부는 터치모니터 또는 일반모니터 형태이며, 음성지원유닛이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 압입 테스터 장치.