KR101812949B1 - 원통형 오토 임팩트 해머링장치 - Google Patents

원통형 오토 임팩트 해머링장치 Download PDF

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김진영
오수복
한종간
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Abstract

본 발명은 오토 임팩트 해머링장치에 관한 것으로서, 원통형상으로 형성되며 상단이 개방된 케이싱(110)과;상기 케이싱(110)의 내부에 수직하게 배치되며 제어부의 제어신호에 의해 상하로 승강되는 솔레노이드축(121)이 구비된 솔레노이드구동부(120)와; 상기 케이싱(110)의 상부에 구비되어 시험대상을 타격하는 해머(130)와; 상기 솔레노이드축(121)의 상부에 구비되며, 상단이 상기 해머(130)와 결합되어 상기 솔레노이드축(121)의 승강을 상기 해머(130)로 전달하는 해머승강부(140)와; 상기 케이싱(110)의 상부에 결합되며 상기 해머(130)를 승강가능하게 수용하는 상부캡(150)을 포함하되, 상기 솔레노이드축(121)의 상단(121a)에는 내부탄성부재(125)가 결합되고, 상기 해머승강부(140)는, 상기 해머(130)의 하부에 결합되며, 내부에 상기 솔레노이드축(121)의 상단(121a)과 상기 내부탄성부재(125)가 수용되는 내부탄성부재가압공간(141b)이 형성된 임팩트축(141)과; 상기 임팩트축(141)의 외부를 감싸는 임팩트축지지관(143)과; 상기 임팩트축지지관(143)의 외부를 감싸며, 상기 임팩트축지지관(143)과 상기 임팩트축(141)이 상하로 직선 이동되도록 지지하는 리니어부시(145)와; 상기 리니어부시(145)와 내접하고, 상기 케이싱(110)의 내벽면에 외접하게 결합되어 상기 리니어부시(145)의 위치를 고정하는 프런트커버(147)를 포함하며, 상기 솔레노이드축(121)과 상기 임팩트축(141)은 상기 내부탄성부재(125)에 의해 이격되게 형성되고, 상기 솔레노이드축(121)의 상승에 의해 상기 내부탄성부재(125)가 압축되며 상기 임팩트축(141)을 상승시키는 것을 특징으로 한다.

Description

원통형 오토 임팩트 해머링장치{CYLINDRICAL AUTO IMPACT HAMMARING APPARATUS}
본 발명은 오토 임팩트 해머링장치에 관한 것으로, 보다 자세히는 솔레노이드축과 임팩트축을 분리하여 임팩트축의 손상을 방지하고 진동감쇠를 최소화하여, 측정 대상의 고유진동수 측정의 신뢰성을 확보할 수 있는 오토 임팩트 해머링장치에 관한 것이다.
임팩트 해머(Impact Hammer)는 구조물에 충격력을 인가하여 진동을 발생시키켜 구조물에 가진(加振)하기 위한 것으로서, 자동으로 가진 할 수 있도록 구성되는 가진기(Exciter)와 함께 널리 사용되고 있다.
가진기가 구조물과 가진기의 기계적인 결합을 유지하면서 보통은 일정한 주파수 또는 주파수를 원하는 형태로 변경시키면서 가진력을 구조물에 전달하는 반면, 임팩트 해머는 실험자가 해머를 치듯이 수동으로 구조물을 타격하여 가진력을 구조물에 전달한다.
이와 같은 임팩트 해머는 가진기에 비해 가진력은 작지만, 운용이 간편하여 건물 바닥시스템의 진동실험이나 소형 구조물, 자동차 부품 중 브레이크 디스크의 품질 검사에 주로 사용되고 있으며, 최근에는 이와 같은 임팩트 해머 또는 가진기를 보다 개선한 오토 임팩트 해머가 사용되고 있다.
오토 임팩트 해머는 검사 대상물인 자동차 브레이크 디스크의 표면에 자동으로 충격력을 인가하고 그에 따라 검사대상 부품에서 발생하는 고유 진동수를 측정하여 부품의 이상 유무를 판단한다.
도 1은 종래 오토 임팩트 해머(10)의 구성을 도시한 개략도이다. 도시된 바와 같이 종래 오토 임팩트 해머(10)는 케이싱(11)과, 케이싱(11)의 내부에 구비되는 솔레노이드(13)과, 솔레노이드(13)에 결합되어 상하로 승강하는 솔레노이드축(15)과, 솔레노이드축(15)의 상단에 결합되는 해머(17)를 포함한다.
솔레노이드축(15)은 제어부(미도시)에서 생성되는 솔레노이드 제어신호에 따라 상하로 이동된다. 솔레노이드축(15)의 상단에 결합된 해머(17)는 솔레노이드축(15)의 승강에 연동하여 상하로 이동되며 시험대상(A)에 충격을 가하여 시험대상(A)에 대한 고유주파수 또는 고유진동수를 측정하게 된다.
이 때, 검사 대상물의 타격 시에 오토 임팩트 햄머가 가하는 진동 감쇠를 줄여야 정확한 고유주파수를 측정할 수 있다. 진동 감쇠라 함은 진동계에서 전파되는 파의 진폭이 시간에 따라 혹은 공간에 따라 줄어드는 현상을 말한다. 감쇠비와 고유주파수의 관계는 다음의 수학식 1에 의해 설명될 수 있다.
Figure 112017102754416-pat00001
이때, ωd는 측정 주파수, ω는 고유주파수, ζ는 감쇠비를 나타낸다.
수학식 1에서와 같이, 감쇠비(ζ)가 0에 가까울수록 측정주파수와 고유주파수가 같아지는 것을 확인할 수 있다.
또한, 파동의 일률은 다음의 수학식 2에 의해 설명될 수 있다.
Figure 112017102754416-pat00002
고주파수의 진동의 경우 진동수(ω)가 높기 때문에 진폭(A)가 상대적으로 낮다. 이 경우 작은 감쇠에도 과감쇠 되어 진동이 발생하지 않는 문제가 있다.
기존의 오토 임팩트 햄머는 타격 후 임팩트 햄버에 발생하는 진동 감쇠를 줄이기 위하여 탄성부재를 사용하여 진동 감쇠를 최소화 하고자 하였으나 그 효과가 미미하였다.
또한, 종래 오토 임팩트 해머(10)는 솔레노이드축(15)의 상단에 해머(17)가 직접 결합되어 시험대상(A)으로 충격을 가하게 되므로 수없이 반복되는 타격시험과정에서 솔레노이트축(15)이 파손을 당하거나 변형이 발생되는 경우가 있었다. 이렇게 솔레노이드축(15)이 파손당하거나 변형되면 시험대상(A)으로 일정한 충격이 가해지지 않아 신뢰성 있는 실험결과를 얻기 힘든 문제가 있다.
본 발명의 목적은 진동감쇠를 최소로하여 측정 대상물의 고유진동수 측정의 신뢰성을 향상시키고, 솔레노이드축과 임팩트축의 손상과 변형을 방지할 수 있는 오토 임팩트 해머링장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 다른 목적은 원통형 케이싱 내부에서 임팩트축과 해머가 상승될 때 회전되는 것을 방지할 수 있는 오토 임팩트 해머링장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
본 발명의 목적은 오토 임팩트 해머링장치에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 오토 임팩트 해머링장치는, 원통형상으로 형성되며 상단이 개방된 케이싱(110)과;상기 케이싱(110)의 내부에 수직하게 배치되며 제어부의 제어신호에 의해 상하로 승강되는 솔레노이드축(121)이 구비된 솔레노이드구동부(120)와; 상기 케이싱(110)의 상부에 구비되어 시험대상을 타격하는 해머(130)와; 상기 솔레노이드축(121)의 상부에 구비되며, 상단이 상기 해머(130)와 결합되어 상기 솔레노이드축(121)의 승강을 상기 해머(130)로 전달하는 해머승강부(140)와; 상기 케이싱(110)의 상부에 결합되며 상기 해머(130)를 승강가능하게 수용하는 상부캡(150)을 포함하되, 상기 솔레노이드축(121)의 상단(121a)에는 내부탄성부재(125)가 결합되고, 상기 해머승강부(140)는, 상기 해머(130)의 하부에 결합되며, 내부에 상기 솔레노이드축(121)의 상단(121a)과 상기 내부탄성부재(125)가 수용되는 내부탄성부재가압공간(141b)이 형성된 임팩트축(141)과; 상기 임팩트축(141)의 외부를 감싸는 임팩트축지지관(143)과; 상기 임팩트축지지관(143)의 외부를 감싸며, 상기 임팩트축지지관(143)과 상기 임팩트축(141)이 상하로 직선 이동되도록 지지하는 리니어부시(145)와; 상기 리니어부시(145)와 내접하고, 상기 케이싱(110)의 내벽면에 외접하게 결합되어 상기 리니어부시(145)의 위치를 고정하는 프런트커버(147)를 포함하며, 상기 솔레노이드축(121)과 상기 임팩트축(141)은 상기 내부탄성부재(125)에 의해 이격되게 형성되고, 상기 솔레노이드축(121)의 상승에 의해 상기 내부탄성부재(125)가 압축되며 상기 임팩트축(141)을 상승시키는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 임팩트축(141)의 하단에는 상기 임팩트축(141) 보다 외경이 크게 형성된 확장관(141a)이 구비되고, 상기 확장관(141a)과 상기 프런트커버(147)의 하부 사이에 구비되어 상부로 상승된 솔레노이드축(121)이 하강되도록 탄성력을 인가하는 외부탄성부재(148)를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 상부캡(150)에는 상기 해머(130)를 외부로 노출시키는 다각형 형태의 해머노출공(151)과, 상기 상부캡(150)의 외주연에 수직방향으로 절개되어 형성된 회전방지슬릿(153)이 구비되고, 상기 해머(130)는 상기 해머노출공(151)에 대응되는 다각형 형태로 구비되며, 상기 해머(130)의 외주연에 상기 회전방지슬릿(153)에 대응되는 위치에 수평방향으로 돌출되어 상기 해머(130)의 승강시 상기 해머(130)의 회전을 방지하는 회전방지리브(133)를 포함할 수 있다.
본 발명의 오토 임팩트 해머링장치는 솔레노이드축과 임팩트축을 상하로 이격시키고, 이들을 내부탄성부재로 연결하여 해머의 타격시 발생되는 충격이 솔레노이드축으로 전달되는 것을 줄일 수 있다. 이에 의해 종래 해머의 충격이 솔레노이드축으로 전달되어 솔레노이드축이 손상되고 변형되어 실험결과에 영향을 주던 문제를 해결할 수 있다.
또한, 본 발명의 오토 임팩트 해머링장치는 임팩트축을 리니어부시에 의해 직선이동시키고, 해머의 단면을 다각형으로 형성하여 해머가 상승시 회전하지 않고 직선이동되게 한다. 이에 의해 상하 이동시 위치편차를 줄여, 타격위치를 정확하게 타격하여 신뢰성있는 실험결과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 해머링장치의 진동감쇠를 최소로하여 측정대상물의 고유진동수 측정의 정밀도를 향상에 기여한다.
또한, 본 발명의 오토 임팩트 해머링장치는 내부탄성부재가 해머의 타격에 의한 충격을 감쇠시켜 해머의 1회 타격시 시험대상으로 가해지는 힘이 순간적으로 가해지고, 계속 잔류되지 않게 한다. 이에 의해 차순위 타격시 선순위 타격이 영향을 주어 실험에 영향을 주던 문제를 해결할 수 있다.
도 1은 종래 오토 임팩트 해머의 구성을 개략적으로 도시한 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 오토 임팩트 해머링장치의 구성을 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 오토 임팩트 해머링장치의 구성을 분해하여 도시한 분해사시도,
도 4는 본 발명에 따른 오토 임팩트 해머링장치의 타격전 단면구성을 도시한 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 오토 임팩트 해머링장치의 타격시 단면구성을 도시한 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 오토 임팩트 해머링장치를 이용한 타격시험과정을 도시한 예시도,
도 7은 종래 오토 임팩트 해머를 이용한 타격시험과정을 도시한 예시도,
도 8과 도 9는 종래 오토 임팩트 해머를 이용한 타격시험 결과를 도시한 그래프,
도 10과 도 11은 본 발명의 오토 임팩트 해머링장치를 이용한 타격시험 결과를 도시한 그래프이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 2는 본 발명의 오토 임팩트 해머링장치(100)의 외부 구성을 도시한 사시도이고, 도 3은 오토 임팩트 해머링장치(100)의 구성을 분해하여 도시한 분해사시도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 오토 임팩트 해머링장치(100)는 원통형의 케이싱(110)과, 케이싱(110)의 내부에 수직하게 배치되어 제어부(B)의 제어신호에 따라 상하로 승강되는 솔레노이드축(121)을 갖는 솔레노이드구동부(120)와, 케이싱(110)의 상부에 구비되어 시험대상(A)을 타격하는 해머(130)와, 솔레노이드축(121)의 상하 이동을 해머(130)로 전달하는 해머승강부(140)와, 케이싱(110)의 상부에 구비되어 해머(130)가 상하이동가능하도록 지지하는 상부캡(150)을 포함한다.
케이싱(110)은 상부가 개방된 원통 형상으로 형성된다. 케이싱(110)은 해머(130)가 안정적으로 상하로 이동되며 시험대상으로 충격을 가할 수 있도록 솔레노이드구동부(120)와 해머승강부(140)를 지지한다.
케이싱(110)의 외벽면에는 결합판(112)이 결합되는 결합홈(111)이 일정면적 함몰되게 형성된다. 결합판(112)은 케이싱(110)의 내부에 솔레노이드구동부(120)를 고정시킨다. 결합판(112)과 결합홈(111)을 관통하여 복수개의 체결부재(미도시)가 솔레노이드구동부(120)에 결합되어 솔레노이드구동부(120)가 케이싱(110)에 위치가 고정된다.
결합판(112)과 이격되게 케이싱(110)의 외벽면에는 고정브래킷(113)이 구비된다. 고정브래킷(113)은 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 오토 임팩트 해머링장치(100)를 이용해 실제로 시험대상(A)을 시험할 때, 케이싱(110)을 고정지그(B)에 고정시키기 위해 사용된다.
케이싱(110)의 하부는 바닥판(115)이 구비되어 하부를 밀폐한다. 케이싱(110)의 상부에는 상부캡(150)이 결합된다.
솔레노이드구동부(120)는 제어부(미도시)의 제어신호에 따라 구동되어 해머(130)가 상하로 이동되게 한다. 솔레노이드구동부(120)의 외부에는 솔레노이드홀더(123)가 구비되고, 솔레노이드홀더(123)는 결합판(112)에 결합된다. 이에 의해 솔레노이드구동부(120)가 케이싱(110)에 고정된다.
솔레노이드구동부(120)는 도 5에 도시된 바와 같이 제어선 및 전원공급라인(C)이 연결된다. 제어부(미도시)는 솔레노이드 제어 신호 생성기(Solenoid Control Signal Generator)를 통해 일정한 시간 간격의 신호를 출력하여 솔레노이드구동부(120)를 구동한다.
솔레노이드구동부(120)에는 솔레노이드축(121)이 상하로 이동가능하게 구비된다. 솔레노이드축(121)의 상단(121a)에는 내부탄성부재(125)가 결합된다. 내부탄성부재(125)는 상단(121a)의 길이보다 길게 형성되어 해머승강부(140)의 임팩트축(141) 내부에 수용된다.
제어부(미도시)의 제어신호에 의해 솔레노이드구동부(120)로 전원이 공급되면 솔레노이드축(121)은 도 4의 대기상태에서 도 5에 도시된 바와 같이 상승된다.
내부탄성부재(125)은 임팩트축(141)의 내부탄성부재가압공간(141b)에 수용된다. 내부탄성부재(125)은 임팩트축(141)의 내부에서 임팩트축(141)과 접촉된 상태를 유지하며, 솔레노이드축(121)의 상승시 압축되며 임팩트축(141)으로 압력을 인가하여 임팩트축(141)이 상승되도록 한다.
이에 의해 솔레노이드축(121)과 임팩트축(141)이 직접 결합되어 있지 않고, 동축상으로 일정거리 이격된 상태에서도 내부탄성부재(125)에 의해 임팩트축(141)이 솔레노이드축(121)에 연동하여 승강될 수 있다.
또한, 내부탄성부재(125)는 임팩트축(141)이 상승하여 해머(130)가 시험대상(A)을 타격할 때 발생되는 충격량이 솔레노이드축(121)으로 전달되지 않도록 충격량을 감쇠시킨다. 이에 의해 솔레노이드축(121)이 충격량에 의해 손상되거나 변형되는 것을 감소시킬 수 있다.
또한, 이에 의해 해머(130)가 시험대상(A)를 타격하면서 발생되는 진동감쇠를 줄여주어 시험대상(A)의 고유진동수 측정의 정밀도 향상에 기여한다.
해머(130)는 시험대상(A)을 타격하여 충격을 인가한다. 해머(130)는 임팩트축(141)의 승강에 연동하여 상하로 이동하며 시험대상(A)을 타격하거나 시험대상(A)으로부터 이격된 대기상태를 유지한다.
해머(130)의 상부에는 직접 시험대상(A)을 타격하는 해머팁(131)이 결합된다. 해머팁(131)은 반복사용에 의해 시험대상 접촉부위가 마모될 경우 새것으로 교체하여 사용된다.
해머승강부(140)는 솔레노이드축(121)의 상하이동을 해머(130)로 전달한다. 본 발명의 해머승강부(140)는 솔레노이드축(121)에 직접 결합되지 않고 내부탄성부재(125)에 의해 일정거리 이격된 상태를 유지한다. 이에 의해 본 발명의 오토 임팩트 해머링장치(100)는 솔레노이드축(121)과 임팩트축(141)을 동축상에서 분리하여 해머(130)의 충격시 발생되는 반발력과 충격이 솔레노이드축(121)으로 직접 전달되는 것을 방지한다.
해머승강부(140)는 도 3에 도시된 바와 같이 해머(130)의 하부에 결합되는 임팩트축(141)과, 임팩트축(141)의 외부를 감싸는 임팩트축지지관(143)과, 임팩트축지지관(143)의 외부를 감싸도록 배치되어 임팩트축(141)과 결합된 임팩트축지지관(143)이 상하로 직선 이동되도록 지지하는 리니어부시(145)와, 리니어부시(145)를 케이싱(110)에 고정시키는 프런트커버(147)와, 임팩트축(141)과 프런트커버(147) 사이에 결합되어 임팩트축(141)이 하강되는 방향으로 탄성력을 작용하는 외부탄성부재(148)를 포함한다.
임팩트축(141)은 일정 길이를 갖는 환봉 형태로 형성되어 솔레노이드축(121)의 승강에 연동하여 상하로 이동되며 해머(130)가 시험대상을 타격할 수 있도록 해머(130)를 지지한다.
임팩트축(141)의 하부에는 타영역에 비해 직경이 크게 형성된 확장관(141a)이 구비된다. 확장관(141a)은 외부탄성부재(148)의 외경 보다 외경이 크게 형성되어 외부탄성부재(148)가 확장관(141a)과 프런트커버(147) 사이에 위치가 구속되도록 지지한다.
임팩트축(141)의 하부측 내부에는 내부탄성부재가압공간(141b)이 형성된다. 도 4에 도시된 바와 같이 내부탄성부재(125)는 하부는 솔레노이드축(121)의 상단(121a)에 끼워지고, 상부는 내부탄성부재가압공간(141b)을 형성하는 임팩트축(141)의 내부벽과 접촉된다. 내부탄성부재(125)는 대기상태에서 제1길이(ℓ1)로 내부탄성부재가압공간(141b)에 위치가 구속된다.
도 5에 도시된 바와 같이 솔레노이드축(121)이 제어부(B)의 제어신호에 의해 상승되면 내부탄성부재(125)는 순간적으로 압축되며 임팩트축(141)을 상부방향으로 가압하여 임팩트축(141)이 상승되도록 한다. 이에 의해 솔레노이드축(121)과 임팩트축(141)이 직접 결합되지 않았더라도 임팩트축(141)이 솔레노이드축(121)의 승강에 연동될 수 있다.
임팩트축지지관(143)은 임팩트축(141)의 외벽면을 감싸도록 결합되어 임팩트축(141)과 함께 일체로 승강된다. 임팩트축지지관(143)은 리니어부시(145)와 접촉되며 임팩트축(141)이 직선이동되도록 안내한다.
프런트커버(147)는 케이싱(110)의 내부에 고정되어 리니어부시(145)를 지지한다. 리니어부시(145)의 위치가 케이싱(110) 내에 고정되어, 솔레노이드축(121)의 상승에 의해 임팩트축(141)이 상승될 때, 임팩트축(141)이 회전하거나 편향되지 않고 직선이동되도록 임팩트축지지관(143)을 안내한다.
외부탄성부재(148)는 도 4에 도시된 바와 같이 확장관(141a)과 프런트커버(147)의 하부 사이에 위치된다. 외부탄성부재(148)는 전원공급에 의해 상승된 솔레노이드축(121)이 대기상태로 하강되도록 탄성력을 작용한다. 외부탄성부재(148)는 대기상태에서 제2길이(ℓ2)를 유지한다.
도 5에 도시된 바와 같이 솔레노이드축(121)이 상승되고, 임팩트축(141)이 타격위치로 상승되면 확장관(141a)과 프런트커버(147) 하단 사이의 거리가 좁아지며 외부탄성부재(148)의 길이(ℓ4)가 짧아지며 압축된다(ℓ2>ℓ4).
솔레노이드축(121)으로의 전원공급이 차단되면, 외부탄성부재(148)는 초기길이(ℓ2)로 신장되기 위한 탄성력을 작용하여 임팩트축(141)이 하강되도록 한다. 이에 의해 임팩트축(141)의 내부에 수용된 내부탄성부재(125)도 초기 제1길이(ℓ1)로 복귀되고, 솔레노이드축(121)도 하강된다.
상부캡(150)은 해머(130)가 상하로 승강되며 시험대상(A)을 타격할 수 있도록 해머(130)를 수용한다. 상부캡(150)은 해머(130)가 상승할 때 회전되지 않고 직선이동되어 정확한 타격위치를 타격할 수 있도록 해머(130)를 안내한다.
이를 위해 해머(130)는 단면이 다각형 형태로 형성되고, 상부캡(150)에 형성된 해머노출공(151)도 해머(130)의 단면형상에 대응되는 다각형으로 구비된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 해머(130)와 해머노출공(151)은 도 3에 도시된 바와 같이 육각형 형태로 형성된다.
이러한 해머(130)의 다각형 형상에 의해 해머노출공(151)을 따른 승강시 위치가 구속되어 회전되지 않고 직선이동될 수 있다.
또한, 해머(130)의 외주면에는 수평방향으로 돌출된 회전방지리브(133)가 구비되고, 상부캡(150)에는 회전방지슬릿(153)이 구비된다. 회전방지슬릿(153)은 회전방지리브(133)가 수용될 수 있는 폭에 대응되게 형성된다.
따라서, 해머(130)가 정위치에서 회전되면, 회전방지슬릿(153)에 회전방지리브(133)가 걸려 회전이 방지된다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 오토 임팩트 해머링장치(100)의 동작과정을 도 2 내지 도 6을 참조로 설명한다.
본 발명의 오토 임팩트 해머링장치(100)를 이용해 시험대상(A)의 진동특성을 측정하기 위해서 도 6에 도시된 바와 같이 시험환경을 조성한다. 시험대상(A)의 하부 타격위치에 해머팁(131)이 위치되도록 오토 임팩트 해머링장치(100)의 고정브래킷(113)을 고정지그(B)에 고정시킨다.
그리고, 전원공급라인과 제어선(C)을 솔레노이드구동부(120)와 연결한다. 시험대상(A)의 상부에는 가속도센서(D)를 설치하고, 해머(130)에 힘센서(미도시)를 설치하여 해머(130)에 의해 인가되는 힘과 시험대상(A)의 진동특성을 측정한다.
도 4에 도시된 바와 같이 솔레노이드구동부(120)로 전원이 공급되기 전에는, 해머팁(131)은 시험대상(A)과 가진간격(d) 만큼 이격된 상태를 유지한다.
제어부(B)에 의해 솔레노이드구동부(120)로 전원이 공급되면, 도 5에 도시된 바와 같이 솔레노이드축(121)이 상승된다. 솔레노이드축(121)의 상단(121a)이 상승되면 내부탄성부재(125)는 압축되며 임팩트축(141)으로 압력을 가하고, 임팩트축(141)이 상부로 상승된다.
임팩트축(141)의 상부에 결합된 해머(130)가 상승되고, 해머팁(131)이 시험대상(A)을 타격한다. 해머(130)의 타격시 발생되는 충격량이 임팩트축(141)으로 전달되나, 내부탄성부재(125)가 충격량을 감쇠시켜 솔레노이드축(121)으로 전달되는 충격량은 현저히 줄어들게 된다.
해머팁(131)의 타격 후, 솔레노이드축(121)으로의 전원공급이 차단되면, 압축되어 있던 외부탄성부재(148)가 초기 제2길이(ℓ2)로 신장되기 위한 탄성력을 인가하여 임팩트축(141)과 솔레노이드축(121)이 도 4에 도시된 바와 같이 하강된다.
한편, 도 8 내지 도 11은 동일한 시험대상을 도 7에 도시된 종래 오토 임팩트 해머(10)와 도 6의 본 발명의 오토 임팩트 해머링장치(100)로 타격했을 때의 실험결과를 나타낸 그래프들이다. 이 때, 종래 오토 임팩트 해머(10)와 본 발명의 오토 임팩트 해머링장치(100)는 동일한 330AE 해머로 동일한 가진간격 2mm로 타격하였다.
도 8은 도 7에 도시된 종래 오토 임팩트 해머(10)로 시험대상을 반복적으로 타격했을 때, 시험대상에 결합된 힘센서(미도시)가 측정한 힘값을 나타낸 그래프이다. 시간의 흐름에 따라 표시된 점들이 타격된 힘 값이다.
도 8에 도시된 바와 같이 종래 오토 임팩트 해머(10)는 타격되는 힘 값의 범위가 35N부터 55N까지 편차가 큰 것을 알 수 있다.
반면, 도 10은 본 발명의 오토 임팩트 해머링장치(100)로 시험대상을 반복적으로 타격했을 때, 시험대상에 결합된 힘센서가 측정한 힘값을 나타낸 그래프이다. 도 10에 도시된 바와 같이 본 발명의 오토 임팩트 해머링장치(100)는 36N에서 46N의 범위로, 종래 오토 임팩트 해머(10)와 비교할 때 편차가 상대적으로 줄어든 것을 볼 수 있다.
도 9와 도 11은 종래 오토 임팩트 해머(10)와 본 발명의 임팩트 해머링장치(100)를 이용해 시험대상(A)을 1회 타격했을 때, 시험대상(A)의 진동특성을 측정한 그래프이다.
도 9에 도시된 바와 같이 종래 오토 임팩트 해머(10)는 타격시점에서 힘값이 35N까지 치솟은 후에 시간의 흐름에 따라 힘값이 0으로 수렴되지 않고 계속하여 힘이 잔류하고 있는 것을 알 수 있다.
이렇게 계속하여 힘이 잔류하게 되면, 다음 타격시에도 영향을 미쳐 정확한 실험결과를 얻을 수 없게 된다.
반면, 도 11에 도시된 바와 같이 본 발명의 오토 임팩트 해머링장치(100)는 타격시점에서 힘값이 45N까지 치솟은 후 잦은 떨림이 있으나 점차 0으로 수렴되는 것을 알 수 있다. 이는 내부탄성부재(125)가 해머(130)에 의한 타격시의 충격을 감쇠시켰기 때문이다. 따라서, 해머(130)의 초기 타격이 차후의 타격에 영향을 미치지 않으므로 보다 정확하고 신뢰성 있는 실험결과를 얻을 수 있게 된다.
본 발명의 오토 임팩트 해머링장치는 솔레노이드축과 임팩트축을 상하로 이격시키고, 이들을 내부탄성부재로 연결하여 해머의 타격시 발생되는 충격이 솔레노이드축으로 전달되는 것을 줄일 수 있다. 이에 의해 종래 해머의 충격이 솔레노이드축으로 전달되어 솔레노이드축이 손상되고 변형되어 실험결과에 영향을 주던 문제를 해결할 수 있다.
또한, 본 발명의 오토 임팩트 해머링장치는 임팩트축을 리니어부시에 의해 직선이동시키고, 해머의 단면을 다각형으로 형성하여 해머가 상승시 회전하지 않고 직선이동되게 한다. 이에 의해 상하 이동시 위치편차를 줄여, 타격위치를 정확하게 타격하여 신뢰성있는 실험결과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 오토 임팩트 해머링장치는 내부탄성부재가 해머의 타격에 의한 진동감쇠를 줄여주어 측정대상물의 고유진동수를 측정하는데 있어서 정밀도 향상에 기여하게 된다.
이상에서 설명된 본 발명의 오토 임팩트 해머링장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
100 : 오토 임팩트 해머링장치 110 : 케이싱
111 : 결합홈 112 : 결합판
113 : 고정브래킷 115 : 바닥판
120 : 솔레노이드구동부 121 : 솔레노이드축
121a : 상단 123 : 솔레노이드홀더
125 : 내부탄성부재 130 : 해머
131 : 해머팁 133 : 회전방지리브
140 : 해머승강부 141 : 임팩트축
141a : 확장관 141b : 내부탄성부재가압공간
143 : 임팩트축지지관 145 : 리니어부시
147 : 프런트커버 148 : 외부탄성부재
150 : 상부캡 151 : 해머노출공
153 : 회전방지슬릿
A : 시험대상
B : 고정지그
C : 제어라인
D : 힘센서

Claims (3)

  1. 원통형상으로 형성되며 상단이 개방된 케이싱(110)과;
    상기 케이싱(110)의 내부에 수직하게 배치되며 제어부의 제어신호에 의해 상하로 승강되는 솔레노이드축(121)이 구비된 솔레노이드구동부(120)와;
    상기 케이싱(110)의 상부에 구비되어 시험대상을 타격하는 해머(130)와;
    상기 솔레노이드축(121)의 상부에 구비되며, 상단이 상기 해머(130)와 결합되어 상기 솔레노이드축(121)의 승강을 상기 해머(130)로 전달하는 해머승강부(140)와;
    상기 케이싱(110)의 상부에 결합되며 상기 해머(130)를 승강가능하게 수용하는 상부캡(150)을 포함하되,
    상기 솔레노이드축(121)의 상단(121a)에는 내부탄성부재(125)가 결합되고,
    상기 해머승강부(140)는,
    상기 해머(130)의 하부에 결합되며, 내부에 상기 솔레노이드축(121)의 상단(121a)과 상기 내부탄성부재(125)가 수용되는 내부탄성부재가압공간(141b)이 형성된 임팩트축(141)과;
    상기 임팩트축(141)의 외부를 감싸는 임팩트축지지관(143)과;
    상기 임팩트축지지관(143)의 외부를 감싸며, 상기 임팩트축지지관(143)과 상기 임팩트축(141)이 상하로 직선 이동되도록 지지하는 리니어부시(145)와;
    상기 리니어부시(145)와 내접하고, 상기 케이싱(110)의 내벽면에 외접하게 결합되어 상기 리니어부시(145)의 위치를 고정하는 프런트커버(147)를 포함하며,
    상기 솔레노이드축(121)과 상기 임팩트축(141)은 상기 내부탄성부재(125)에 의해 이격되게 형성되고, 상기 솔레노이드축(121)의 상승에 의해 상기 내부탄성부재(125)가 압축되며 상기 임팩트축(141)을 상승시키는 것을 특징으로 하는 오토 임팩트 해머링장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 임팩트축(141)의 하단에는 상기 임팩트축(141) 보다 외경이 크게 형성된 확장관(141a)이 구비되고,
    상기 확장관(141a)과 상기 프런트커버(147)의 하부 사이에 구비되어 상부로 상승된 솔레노이드축(121)이 하강되도록 탄성력을 인가하는 외부탄성부재(148)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오토 임팩트 해머링장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 상부캡(150)에는 상기 해머(130)를 외부로 노출시키는 다각형 형태의 해머노출공(151)과, 상기 상부캡(150)의 외주연에 수직방향으로 절개되어 형성된 회전방지슬릿(153)이 구비되고,
    상기 해머(130)는 상기 해머노출공(151)에 대응되는 다각형 형태로 구비되며,
    상기 해머(130)의 외주연에 상기 회전방지슬릿(153)에 대응되는 위치에 수평방향으로 돌출되어 상기 해머(130)의 승강시 상기 해머(130)의 회전을 방지하는 회전방지리브(133)를 포함하는 것을 특징으로 하는 오토 임팩트 해머링장치.


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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109269820A (zh) * 2018-10-17 2019-01-25 中国人民解放军63921部队 一种大型高能缓冲器的试验系统
KR102151413B1 (ko) * 2020-06-15 2020-09-03 주식회사 정진이앤씨 콘크리트구조물의 강도 측정용 슈미트 해머 측정보조장치
KR102205277B1 (ko) * 2019-07-10 2021-01-20 에이아이시스템즈 주식회사 음향 공진 비파괴 검사장치의 검출센서 조립 구조
KR20230001121A (ko) * 2021-06-28 2023-01-04 대구대학교 산학협력단 신호 에너지를 이용한 비파괴 강도 현장측정 장비 및 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013152143A (ja) 2012-01-25 2013-08-08 Daien Co Ltd 打撃装置及び内部状況検査装置
KR101336560B1 (ko) 2012-11-28 2013-12-03 에스티엑스조선해양 주식회사 선박의 동강성 계측을 위한 임팩트 해머링 장치
JP2014119408A (ja) 2012-12-19 2014-06-30 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 打撃装置及び打撃方法
CN104075953A (zh) 2014-07-07 2014-10-01 上海交通大学 一种多向弹射式冲击试验机

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013152143A (ja) 2012-01-25 2013-08-08 Daien Co Ltd 打撃装置及び内部状況検査装置
KR101336560B1 (ko) 2012-11-28 2013-12-03 에스티엑스조선해양 주식회사 선박의 동강성 계측을 위한 임팩트 해머링 장치
JP2014119408A (ja) 2012-12-19 2014-06-30 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 打撃装置及び打撃方法
CN104075953A (zh) 2014-07-07 2014-10-01 上海交通大学 一种多向弹射式冲击试验机

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109269820A (zh) * 2018-10-17 2019-01-25 中国人民解放军63921部队 一种大型高能缓冲器的试验系统
CN109269820B (zh) * 2018-10-17 2024-04-19 中国人民解放军63921部队 一种大型高能缓冲器的试验系统
KR102205277B1 (ko) * 2019-07-10 2021-01-20 에이아이시스템즈 주식회사 음향 공진 비파괴 검사장치의 검출센서 조립 구조
KR102151413B1 (ko) * 2020-06-15 2020-09-03 주식회사 정진이앤씨 콘크리트구조물의 강도 측정용 슈미트 해머 측정보조장치
KR20230001121A (ko) * 2021-06-28 2023-01-04 대구대학교 산학협력단 신호 에너지를 이용한 비파괴 강도 현장측정 장비 및 방법
KR102495301B1 (ko) 2021-06-28 2023-02-06 대구대학교 산학협력단 신호 에너지를 이용한 비파괴 강도 현장측정 장비 및 방법

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