KR102073584B1

KR102073584B1 - Friction tester

Info

Publication number: KR102073584B1
Application number: KR1020170158291A
Authority: KR
Inventors: 윤국태; 송재선; 박춘달; 허재영; 윤일채; 임형철
Original assignee: (재)대구기계부품연구원
Priority date: 2017-11-24
Filing date: 2017-11-24
Publication date: 2020-02-05
Also published as: KR20190060261A

Abstract

본 발명과 관련된 마찰 시험장치는, 슬라이드의 하강 스트로크와 상승 스트로크를 제공하는 승강장치의 상기 슬라이드에 고정할 수 있게 형성된 제1장착부; 상기 제1장착부에 연결되며 시편을 고정할 수 있게 형성된 시편고정부; 상기 시편에 대한 마찰면을 제공하는 한 쌍의 마찰팁; 상기 마찰팁을 구동시키며, 상기 시편에 대하여 하중을 가할 수 있게 형성된 구동어셈블리; 및 상기 구동어셈블리를 상기 승강장치에 고정시킬 수 있게 형성된 제2장착부를 포함할 수 있다.Friction test apparatus according to the present invention, the first mounting portion formed to be fixed to the slide of the elevating device for providing the lower stroke and the lower stroke of the slide; A specimen fixing part connected to the first mounting part and configured to fix the specimen; A pair of friction tips providing a friction surface for the specimen; A driving assembly configured to drive the friction tip and to apply a load to the specimen; And a second mounting part formed to fix the driving assembly to the elevating device.

Description

Friction Test Equipment {FRICTION TESTER}

본 발명은 마찰 시험장치에 관한 것이다.The present invention relates to a friction test apparatus.

마찰 시험은 2개의 물체가 접촉하여 미끄러질 때, 그 양자간의 마찰 크기를 측정하는 시험을 말한다. 일반적으로 실시되는 시험은 마찰 저항에서 마찰 계수를 구하는 것이지만, 시료의 표면 상황, 금속의 조직, 윤활제의 유무 및 종류, 무게, 속도, 기권(氣圈) 등도 고려하여 실시하는 경우도 있다. 윤활제를 넣어 실시하는 실험을 습식 시험, 넣지 않은 것을 건식 시험이라 한다.Friction test refers to a test that measures the friction between two objects when they are in contact and slip. In general, the test is to determine the friction coefficient from the frictional resistance, but the surface condition of the sample, the structure of the metal, the presence and absence of the lubricant, the weight, the speed, the winding, etc. may also be carried out. Experiments with lubricants are called wet tests and dry tests.

마찰을 수반하는 상황에서의 재료의 거동을 정확하게 분석하기 위해서는 마찰 시험장치도 그러한 재료의 마찰 상황에 대응하도록 구성될 필요가 있다. 그런데, 마찰계수를 측정하기 위한 전용 장비는 대상물에 대하여 시편을 접촉시켜 상대 이동시키기 위한 요소를 갖추기도 한다. 시편 이동요소는 마찰 시험장치의 전체 시험 속도를 결정하는 일 요인이다. 그런데, 종래의 마찰 시험장치의 경우 시편을 접촉시켜 상대 이동시키기 위한 요소가 고정된 속도를 가지거나 매우 느려 측정에 시간이 많이 소요되는 단점이 있다.In order to accurately analyze the behavior of a material in a frictional situation, a friction test apparatus also needs to be configured to respond to the frictional situation of that material. However, dedicated equipment for measuring the coefficient of friction may also be equipped with elements for relative movement of the specimen in contact with the object. The specimen moving element is a factor in determining the overall test speed of the friction test apparatus. However, in the case of the conventional friction test apparatus, the element for contacting the specimen to move relatively has a disadvantage that it takes a long time to measure because it has a fixed speed or very slow.

* 관련 선행기술Related prior art

한국 공개특허 제10-2001-0062364호(2001.07.07. 공개)Korean Patent Publication No. 10-2001-0062364 (published Jul. 7, 2001)

한국 공개특허 제10-2004-0087132호(2004.10.13. 공개)Korean Patent Publication No. 10-2004-0087132 (published on October 13, 2004)

본 발명은 고속으로 마찰 시험이 가능한 시험장치를 제시하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a test apparatus capable of high-speed friction test.

본 발명과 관련된 다른 일 목적은, 시편의 마찰팁에 대한 다양한 마찰 속도 조건을 제공할 수 있는 마찰 시험장치를 제시하는데 있다.Another object related to the present invention is to provide a friction test apparatus that can provide various friction rate conditions for the friction tip of the specimen.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 승강장치는 워크(work)의 성형 또는 가공을 위한 프레스기계일 수 있다.As an example related to the present invention, the elevating device may be a press machine for forming or processing a work.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 승강장치는 베드부를 더 포함하고, 상기 슬라이드에 제1방향홈을 갖는 펀치홀더가 장착되고, 상기 베드부에 상기 제1방향홈에 직교하는 제2방향홈을 갖는 볼스터가 장착되며, 상기 제1장착부는 상기 펀치홀더에 고정되고, 상기 제2장착부는 상기 볼스터에 고정될 수 있다.As an example related to the present invention, the elevating device further includes a bed part, and a punch holder having a first direction groove is mounted on the slide, and the bed part has a second direction groove orthogonal to the first direction groove. A bolster may be mounted, the first mounting portion may be fixed to the punch holder, and the second mounting portion may be fixed to the bolster.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제1장착부는 상기 펀치홀더의 하면에 수평으로 장착될 수 있게 플레이트 형태로 형성되고, 상기 제1장착부와 상기 시편고정부 사이에 제1로드셀이 결합될 수 있다.As an example related to the present invention, the first mounting part may be formed in a plate shape so as to be horizontally mounted on the lower surface of the punch holder, and a first load cell may be coupled between the first mounting part and the specimen fixing part. .

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 시편고정부는, 역삼각형 형태의 공간을 갖는 홀더바디; 상기 홀더바디 내의 공간에 배치되며, 그 사이에 삽입된 상기 시편에 맞대어질 수 있게 형성된 한 쌍의 그립편; 및 상기 홀더바디와 상기 그립편을 체결할 수 있게 형성된 고정부를 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the specimen fixing portion, the holder body having a space in the form of an inverted triangle; A pair of grip pieces disposed in the space within the holder body, the pair of grip pieces being formed to face the specimen inserted therebetween; And it may include a fixing portion formed to fasten the holder body and the grip piece.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제2장착부는 상기 볼스터의 상면에 수평으로 장착될 수 있게 플레이트 형태로 형성되고, 상기 제2장착부의 상부에 상기 구동어셈블리를 지지하는 브라켓이 구비될 수 있다.As an example related to the present invention, the second mounting portion may be formed in a plate shape to be horizontally mounted on the upper surface of the bolster, and a bracket for supporting the driving assembly may be provided on the second mounting portion.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 승강장치는 상기 슬라이드를 수직방향으로 승강시킬 수 있게 형성되고, 상기 구동어셈블리는, 상기 브라켓에 결합되며, 그 내부에 상기 한 쌍의 마찰팁을 설치할 수 있게 형성된 제1프레임; 상기 제1프레임의 일측에 형성된 제2프레임; 상기 제2프레임 내에서 상기 한 쌍의 마찰팁 중 하나의 마찰팁을 수평방향으로 이송시킬 수 있게 형성된 샤프트; 및 상기 샤프트를 구동시킬 수 있게 형성된 서보모터를 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the elevating device is configured to elevate the slide in a vertical direction, and the driving assembly is coupled to the bracket and formed to install the pair of friction tips therein. 1 frame; A second frame formed at one side of the first frame; A shaft configured to transfer a friction tip of the pair of friction tips in the horizontal direction in the second frame; And it may include a servo motor formed to drive the shaft.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 구동어셈블리는, 상기 서보모터에 연결되는 감속기; 및 상기 감속기의 회전 구동력을 변환하여 상기 샤프트의 축방향으로 상기 샤프트를 이송시킬 수 있게 형성된 리니어 가이드를 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the drive assembly may include a speed reducer connected to the servomotor; And it may include a linear guide formed to transfer the shaft in the axial direction of the shaft by converting the rotational driving force of the reducer.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 마찰 시험장치는 상기 샤프트와 상기 리니어 가이드 사이에 배치된 제2로드셀을 더 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the friction test apparatus may further include a second load cell disposed between the shaft and the linear guide.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 마찰 시험장치는 상기 슬라이드의 스트로크 속도를 일정하게 유지하거나 가변시킬 수 있게 형성된 제1제어부를 더 포함하고, 상기 제1제어부는 상기 슬라이드의 상승 또는 하강의 전체 스트로크를 분할하는 복수의 서브 스트로크를 갖도록 설정될 수 있다.As an example related to the present invention, the friction test apparatus further includes a first controller configured to maintain or vary the stroke speed of the slide, wherein the first controller is a full stroke of rising or falling of the slide. It can be set to have a plurality of sub-strokes to divide the.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 마찰 시험장치는, 상기 서보모터에 대한 제어신호를 통하여 상기 한 쌍의 마찰팁과 상기 시편 사이의 마찰하중을 가변시킬 수 있게 형성된 제2제어부를 더 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the friction test apparatus may further include a second control unit configured to vary a friction load between the pair of friction tips and the specimen through a control signal to the servomotor. have.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 마찰 시험장치는 상기 슬라이드의 상승 스트로크에서 상기 시편의 이동변위를 연속적으로 측정할 수 있게 형성된 변위센서를 더 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the friction test apparatus may further include a displacement sensor configured to continuously measure the displacement of the specimen in the rising stroke of the slide.

본 발명과 관련된 마찰 시험장치에 의하면, 하강 및 승강 스트로크가 있는 승강장치를 이용하여 별도의 승강 또는 인출장치의 구성이 필요없이 실제 구동속도에 준하는 고속의 시험이 가능하게 된다According to the friction test apparatus according to the present invention, a high speed test according to the actual driving speed can be performed using a lifting device having a lowering and lifting stroke, without the need for a separate lifting or drawing device.

본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 승강장치에 의하여 다단의 전단 또는 프레스 성형을 하는 경우 재료의 마찰계수의 변화를 알기 위해, 하강모드에 대응하는 상승모드를 만들고 측정하는 것이므로, 다양한 실험 조건을 용이하게 조절할 수 있으며, 로드셀과 변위센서를 통하여 정확한 마찰계수를 얻을 수 있다.According to an example related to the present invention, in order to know the change of the friction coefficient of the material when the multi-stage shearing or press forming is performed by the elevating device, the rising mode corresponding to the lowering mode is made and measured, and thus various test conditions are easy. The friction coefficient can be obtained through load cell and displacement sensor.

본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 승강장치에 서보프레스기를 이용할 경우 성형 모션에 따른 정확한 마찰특성 데이터를 확보할 수 있는 장점이 있다.According to an example related to the present invention, when a servo press is used in a lifting device, there is an advantage of ensuring accurate friction characteristic data according to molding motion.

도 1은 본 발명과 관련된 마찰 시험장치를 개념적으로 보인 사시도
도 2는 본 발명과 관련된 시편고정부(220) 및 구동어셈블리(300)의 장착 상태를 설명하기 위한 사시도
도 3은 도 2의 시편고정부(220) 및 구동어셈블리(300)의 장착 상태를 설명하기 위하여 아래쪽에서 바라본 모습을 도시한 사시도
도 4는 본 발명과 관련된 마찰 시험장치의 정면도
도 5는 도 4의 마찰 시험장치에서 시편(S)을 시편고정부(220)에 고정한 상태에서 슬라이드(110)를 하강시킨 모습을 도시한 정면도
도 6은 도 5의 상태에서 슬라이드(110)를 상승시킨 상태를 도시한 정면도
도 7은 본 발명과 관련된 마찰 시험장치에 의하여 시편(S)의 마찰을 시험한 결과를 보인 도표
도 8은 본 발명과 관련된 승강장치(100)가 슬라이드(110)의 하강시 제1형태의 복수의 서브스트로크를 갖도록 설정한 상태를 보인 도표
도 9는 도 8에 대응하여 슬라이드(110)가 상승시 대응하는 복수의 서브스트로크를 갖도록 시험조건을 설정한 상태를 보인 도표
도 10은 도 9와 같은 시험조건을 통하여 시편(S)의 마찰을 시험한 결과를 보인 도표
도 11은 본 발명과 관련된 승강장치(100)가 슬라이드(110)의 하강시 제2형태의 복수의 서브스트로크를 갖도록 설정한 상태를 보인 도표
도 12는 도 11에 대응하여 슬라이드(110)가 상승시 대응하는 복수의 서브스트로크를 갖도록 시험조건을 설정한 상태를 보인 도표
도 13은 도 12와 같은 시험조건을 통하여 시편(S)의 마찰을 시험한 결과를 보인 도표
도 14는 도 8, 도 10 및 도 13의 그래프를 중첩하여 표현한 도표1 is a perspective view conceptually showing a friction test apparatus according to the present invention
Figure 2 is a perspective view for explaining the mounting state of the specimen fixing part 220 and the drive assembly 300 related to the present invention
3 is a perspective view showing a state viewed from below to explain the mounting state of the specimen fixing part 220 and the driving assembly 300 of FIG.
Figure 4 is a front view of the friction test apparatus according to the present invention
5 is a front view showing a state in which the slide 110 is lowered in the state in which the specimen S is fixed to the specimen fixing part 220 in the friction test apparatus of FIG. 4.
6 is a front view illustrating a state in which the slide 110 is raised in the state of FIG. 5.
7 is a diagram showing the results of the test of the friction of the specimen (S) by the friction test apparatus according to the present invention
8 is a diagram showing a state in which the lifting device 100 according to the present invention is set to have a plurality of substrokes of the first form when the slide 110 is lowered.
9 is a diagram showing a state in which test conditions are set so that the slide 110 has a plurality of corresponding substrokes when the slide 110 corresponds to FIG. 8.
10 is a diagram showing the results of testing the friction of the specimen (S) through the test conditions as shown in FIG.
11 is a diagram showing a state in which the lifting device 100 according to the present invention is set to have a plurality of substrokes of the second form when the slide 110 is lowered.
FIG. 12 is a diagram showing a state in which test conditions are set so that the slide 110 has a plurality of corresponding substrokes when the slide 110 corresponds to FIG. 11.
13 is a diagram showing the results of testing the friction of the specimen (S) through the test conditions as shown in FIG.
14 is a diagram in which the graphs of FIGS. 8, 10, and 13 are superimposed.

이하, 본 발명과 관련된 마찰 시험장치를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a friction test apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명과 관련된 마찰 시험장치를 개략적으로 보인 것이다. 도 1과 같이, 본 발명과 관련된 마찰 시험장치는 슬라이드(110)의 하강 스트로크와 상승 스트로크를 제공하는 승강장치(100)를 이용한다. 이러한 승강장치(100)는 워크(work)의 성형 또는 가공을 위한 프레스기계(press machine)일 수 있다. 이러한 프레스기계에는 판재성형용, 단조용 등 다양하며 서보프레스기계도 활용될 수 있다. 서보프레스기를 이용할 경우 성형모션에 따른 구체적이고 정확한 마찰특성 데이터를 확보할 수 있다. 이를 위하여, 슬라이드(110)에는 상부 펀치 또는 금형을 고정할 수 있게 형성된 펀치홀더(112)가 장착될 수 있으며, 슬라이드(110)의 하측에는 베드부(120)가 구비될 수 있다. 베드부(120)에는 하부 금형 또는 다이를 고정할 수 있게 형성된 볼스터(122)가 구비될 수 있다. 이러한 승강장치(100)는 성형 또는 가공을 위하여 슬라이드(110)의 다양한 스트로크를 갖게 되는데, 그때마다 재료가 받게 되는 마찰력 및 그에 의한 표면 등의 변화를 본 발명과 관련된 마찰 시험장치를 이용하여 재료의 물성을 알 수 있다. 본 발명과 관련된 마찰 시험장치는 슬라이드(110)의 스트로크 속도를 일정하게 유지하거나 가변시킬 수 있게 형성된 제1제어부를 포함할 수 있다. 이러한 제1제어부는 슬라이드의 상승 또는 하강의 스트로크를 단일 또는 분할하여 복수의 서브 스트로크를 갖도록 설정될 수 있다.Figure 1 schematically shows a friction test apparatus according to the present invention. As shown in Figure 1, the friction test apparatus related to the present invention uses a lifting device 100 that provides a falling stroke and a rising stroke of the slide (110). The lifting device 100 may be a press machine for forming or processing a work. Such press machines are various, such as sheet forming and forging, and can also be used for servo press machines. When using a servo press, specific and accurate friction characteristic data according to molding motion can be obtained. To this end, the slide 110 may be equipped with a punch holder 112 formed to fix the upper punch or mold, the bed portion 120 may be provided on the lower side of the slide 110. Bed portion 120 may be provided with a bolster 122 formed to secure the lower mold or die. The elevating device 100 has various strokes of the slide 110 for forming or processing, and changes the frictional force and the surface thereof caused by the material each time by using the friction test apparatus according to the present invention. Physical properties can be known. Friction test apparatus according to the present invention may include a first control unit formed to maintain or vary the stroke speed of the slide (110). The first control unit may be set to have a plurality of sub-strokes by single or dividing a stroke of the rising or falling of the slide.

도 2는 본 발명과 관련된 시편고정부(220) 및 구동어셈블리(300)의 장착 상태를 설명하기 위한 사시도이고, 도 3은 도 2의 시편고정부(220) 및 구동어셈블리(300)의 장착 상태를 설명하기 위하여 아래쪽에서 바라본 모습을 도시한 사시도이며, 도 4는 본 발명과 관련된 마찰 시험장치의 정면도이다.2 is a perspective view illustrating a mounting state of the specimen fixing part 220 and the driving assembly 300 according to the present invention, and FIG. 3 is a mounting state of the specimen fixing part 220 and the driving assembly 300 of FIG. 2. 4 is a perspective view showing a state seen from the bottom to illustrate, Figure 4 is a front view of the friction test apparatus associated with the present invention.

본 발명과 관련된 마찰 시험장치는 제1장착부(210), 시편고정부(220), 구동어셈블리(300), 제2장착부(310), 한 쌍의 마찰팁(370) 등을 구비할 수 있다.The friction test apparatus according to the present invention may include a first mounting portion 210, a specimen fixing part 220, a driving assembly 300, a second mounting portion 310, a pair of friction tips 370, and the like.

제1장착부(210)는 앞서 설명된 것과 같이 슬라이드(110)의 하강 스트로크와 상승 스트로크를 제공하는 승강장치(100)의 슬라이드(110)에 고정될 수 있게 형성된다. 제1장착부(210)는 슬라이드(110)의 펀치홀더(112)에 고정될 수 있다. 펀치홀더(112)에는 상부 펀치 또는 금형을 고정하기 위한 제1방향홈(115)을 가질 수 있는데, 제1장착부(210)는 제1방향홈(115) 또는 별도의 체결홀에 고정될 수 있다. 도 3은 이중 후자의 방법으로 고정된 상태를 보이고 있다.As described above, the first mounting part 210 is formed to be fixed to the slide 110 of the elevating device 100 that provides the descending stroke and the rising stroke of the slide 110. The first mounting portion 210 may be fixed to the punch holder 112 of the slide 110. The punch holder 112 may have a first directional groove 115 for fixing the upper punch or mold, the first mounting portion 210 may be fixed to the first directional groove 115 or a separate fastening hole. . 3 shows a fixed state by the latter method.

시편고정부(220)는 제1장착부(210)에 연결되며 시편(S)을 고정할 수 있게 형성된다. 도 4와 같이, 시편고정부(220)는 홀더바디(221)와, 그립편(222) 및 고정부(223)를 포함한다. 홀더바디(221)는 역삼각형 형태의 공간을 가지고 있으며, 그립편(222)은 홀더바디(221) 내의 공간 내에서 그 사이에 삽입된 시편(S)에 맞대어질 수 있게 한 쌍으로 형성되어 있다. 고정부(223)는 시편(S)을 그립편(222) 사이에 끼워놓고 가압한 상태에서 그립편(222)을 홀더바디(221)에 체결시킬 수 있게 형성된다.Specimen fixing part 220 is connected to the first mounting portion 210 is formed to be fixed to the specimen (S). As shown in FIG. 4, the specimen fixing part 220 includes a holder body 221, a grip piece 222, and a fixing part 223. The holder body 221 has a space in the form of an inverted triangle, the grip piece 222 is formed in a pair to be able to abut the specimen (S) inserted therebetween in the space within the holder body 221. . The fixing part 223 is formed to sandwich the specimen S between the grip pieces 222 and to fasten the grip piece 222 to the holder body 221 in a pressurized state.

제1장착부(210)와 시편고정부(220) 사이에는 제1로드셀(230)이 결합된다. 제1로드셀(230)은 슬라이드(110)의 상승 스트로크 과정에서 시편(S)을 이동시키는 구동력을 측정할 수 있게 형성된다.The first load cell 230 is coupled between the first mounting portion 210 and the specimen fixing part 220. The first load cell 230 is formed to measure the driving force for moving the specimen (S) in the course of the upward stroke of the slide (110).

베드부(120)에 설치된 볼스터(122)에는 마찰팁(370)이 장착된 구동어셈블리(300)가 고정된다. 마찰팁(370)은 시편(S)에 대한 마찰면을 제공한다. The drive assembly 300 on which the friction tip 370 is mounted is fixed to the bolster 122 installed on the bed 120. The friction tip 370 provides a friction surface for the specimen (S).

제2장착부(310)는 구동어셈블리(300)의 고정을 위하여, 볼스터(122)의 상면에 수평으로 장착될 수 있는 플레이트 형태로 형성될 수 있다. 제2장착부(310)의 상부에는 구동어셈블리(300)를 지지하는 브라켓(312)이 구비될 수 있다. The second mounting portion 310 may be formed in a plate shape that may be horizontally mounted on the upper surface of the bolster 122 in order to fix the driving assembly 300. A bracket 312 supporting the driving assembly 300 may be provided at an upper portion of the second mounting portion 310.

구동어셈블리(300)는 마찰팁(370)을 구동하기 위한 서보모터(342)와 서보모터(342)의 구동력을 변환하는 요소들 및 지지요소들을 포함한다.구체적으로, 구동어셈블리(300)는 브라켓(312)에 결합되며 내부에 한 쌍의 마찰팁(370)을 설치할 수 있게 형성된 제1프레임(315)과, 제1프레임(315)의 일측에 형성된 제2프레임(341), 제2프레임(341)의 내에서 한 쌍의 마찰팁(370) 중 하나의 마찰팁(370)을 수평 방향으로 이송시킬 수 있게 형성된 샤프트(360)를 갖는다. 샤프트(360)는 서보모터(342)에 의하여 슬라이드(110)의 수직방향의 이동에 대하여 직각을 이루는 수평방향으로 샤프트(360)를 구동시킨다. The drive assembly 300 includes a servomotor 342 for driving the friction tip 370 and elements and supporting elements for converting the driving force of the servomotor 342. Specifically, the drive assembly 300 includes a bracket The first frame 315 is coupled to the 312 and formed to install a pair of friction tips 370 therein, and the second frame 341, the second frame formed on one side of the first frame 315 ( The shaft 360 has a shaft 360 formed to transfer the friction tip 370 of one of the pair of friction tips 370 in the horizontal direction. The shaft 360 drives the shaft 360 in a horizontal direction perpendicular to the vertical movement of the slide 110 by the servomotor 342.

서보모터(342)와 샤프트(360)의 사이에는 감속기(343)가 구비된다. 감속기(343)기의 회전 구동력을 변환하여 샤프트(360)의 축방향으로 샤프트(360)를 이송시킬 수 있도록 리니어 가이드(344)가 구비될 수 있다. The reducer 343 is provided between the servo motor 342 and the shaft 360. The linear guide 344 may be provided to convert the rotational driving force of the reducer 343 to transfer the shaft 360 in the axial direction of the shaft 360.

샤프트(360)와 리니어 가이드(344) 사이에는 제2로드셀(350)이 배치될 수 있다. 제2로드셀(350)은 구동어셈블리(300)에 의하여 시편(S)에 가하는 하중을 측정할 수 있게 형성된다. The second load cell 350 may be disposed between the shaft 360 and the linear guide 344. The second load cell 350 is formed to measure the load applied to the specimen S by the drive assembly 300.

구동어셈블리(300)의 일측에는 슬라이드(110)의 상승 스트로크에서 시편(S)의 이동변위를 연속적으로 측정할 수 있게 형성된 변위센서(380)가 구비될 수 있다. 이러한 변위센서(380)는 슬라이드(110)의 이동시의 위치를 출력하며, 이때의 하중을 제2로드셀(350)을 통하여 측정하고, 최종적으로 그 위치에서의 마찰계수를 도출할 수 있다.One side of the drive assembly 300 may be provided with a displacement sensor 380 formed to continuously measure the displacement of the specimen (S) in the rising stroke of the slide (110). The displacement sensor 380 outputs the position at the time of movement of the slide 110, and measures the load at this time through the second load cell 350, and finally derives the friction coefficient at the position.

본 발명과 관련된 마찰 시험장치는 구동어셈블리(300)를 제어하기 위한 제2제어부가 포함된 컴퓨터(400)을 가질 수 있다. 제2제어부는 서보모터(342)에 대한 제어신호를 통하여 마찰팁(370)과 시편(S) 사이의 마찰하중을 가변시킬 수 있게 형성된다.The friction test apparatus according to the present invention may have a computer 400 including a second control unit for controlling the driving assembly 300. The second control unit is formed to vary the frictional load between the friction tip 370 and the specimen S through a control signal to the servomotor 342.

도 5는 도 4의 마찰 시험장치에서 시편(S)을 시편고정부(220)에 고정한 상태에서 슬라이드(110)를 하강시킨 모습을 도시한 정면도이고, 도 6은 도 5의 상태에서 슬라이드(110)를 상승시킨 상태를 도시한 정면도이다.FIG. 5 is a front view illustrating a state in which the slide 110 is lowered while the specimen S is fixed to the specimen fixing part 220 in the friction test apparatus of FIG. 4, and FIG. 6 is a slide 110 in the state of FIG. 5. It is a front view which shows the state which raised).

마찰 시험을 위하여, 먼저 도 4의 상태에서 시편(S)을 시편고정부(220)에 고정시킨다. 즉, 그립편(222) 사이에 시편(S)을 끼워 넣는 상태에서 가압하여 그립편(222)과 시편(S)이 고정되도록 한 후 고정부(223)에 의하여 그립편(222)을 홀더바디(221)에 체결시켜 조립한다.For the friction test, first, the specimen (S) in the state of Figure 4 is fixed to the specimen fixing part 220. That is, the grip piece 222 is held by the fixing part 223 after the grip piece 222 and the test piece S are fixed by pressing the test piece S between the grip pieces 222. 221 is assembled by fastening.

도 5와 같이, 승강장치(100)의 슬라이드(110)를 하강시켜 시편(S)의 마찰 시작 위치를 설정한다. 이 상태에서 서보모터(342)를 제어하여 시편(S)과 마찰팁(370) 사이에 하중을 가한다. 변위센서(380)를 슬라이드(110)의 대상 패드에 접촉시켜 측정 준비상태로 한다.As illustrated in FIG. 5, the slide 110 of the elevating device 100 is lowered to set a friction start position of the specimen S. In this state, the servomotor 342 is controlled to apply a load between the specimen S and the friction tip 370. The displacement sensor 380 is brought into contact with the target pad of the slide 110 to prepare for measurement.

도 6과 같이, 슬라이드(110)를 상승시키면 승강장치(100)의 구동력에 의하여 시편(S)이 마찰팁(370)에 대하여 마찰되며 상대이동한다. 변위센서(380), 제1로드셀(230) 및 제2로드셀(350)에 의해 측정된 결과는 컴퓨터(400)를 통하여 그래프 형태로 출력되도록 할 수 있다. 프레스 기계로 사용되는 승강장치(100)의 빠른 스트로크는 시편(S)의 마찰시험 시간을 현저히 단축시킬 수 있으며, 변위센서(380), 제1로드셀(230) 및 제2로드셀(350)에 의한 마찰계수를 정확히 측정할 수 있다.As shown in FIG. 6, when the slide 110 is raised, the specimen S is rubbed relative to the friction tip 370 by the driving force of the elevating device 100 and moves relatively. The results measured by the displacement sensor 380, the first load cell 230, and the second load cell 350 may be output in a graph form through the computer 400. The fast stroke of the lifting device 100 used as a press machine can significantly shorten the friction test time of the specimen S, and is caused by the displacement sensor 380, the first load cell 230, and the second load cell 350. The coefficient of friction can be measured accurately.

도 7은 본 발명과 관련된 마찰 시험장치에 의하여 시편(S)의 마찰을 시험한 결과를 보인 도표로서, 슬라이드(110)의 이동 거리에 따른 마찰계수의 값을 보이고 있다.7 is a diagram showing the results of testing the friction of the specimen (S) by the friction test apparatus according to the present invention, showing the value of the coefficient of friction according to the movement distance of the slide (110).

도 8은 본 발명과 관련된 승강장치(100)가 슬라이드(110)의 하강시 제1형태의 복수의 서브스트로크를 갖도록 설정한 상태를 보인 도표이다. 프레스 기계로 사용되는 승강장치(100)는 성형시 단계적으로 슬라이드(110)가 하강될 수 있다(다단 성형). 이러한 단계 성형시 재료의 마찰계수의 특성을 측정하기 위해서는 측정모드에서 슬라이드(110)의 상승 스트로크를 하강과 대응되도록 설정할 필요가 있다. 즉, 도 9와 같이, 도 8에 대응하여 슬라이드(110)가 상승시 대응하는 복수의 서브스트로크를 갖도록 시험조건을 설정한다. 이때, 시편(S)은 슬라이드(110)의 단계적 상승에 따라 마찰상황도 변화되며 마찰계수가 이를 반영하여 계산된다. 도 10은 도 9와 같은 시험조건을 통하여 시편(S)의 마찰을 시험한 결과를 보인 도표이다. 8 is a diagram showing a state in which the lifting device 100 according to the present invention is set to have a plurality of substrokes of the first form when the slide 110 is lowered. In the lifting apparatus 100 used as the press machine, the slide 110 may be lowered in stages during molding (multistage molding). In order to measure the characteristics of the friction coefficient of the material during this step molding, it is necessary to set the upward stroke of the slide 110 to correspond to the lowering in the measurement mode. That is, as shown in FIG. 9, the test conditions are set to have a plurality of substrokes corresponding to the slide 110 when the slide 110 corresponds to FIG. 8. At this time, the specimen (S) is also changed friction situation in accordance with the step-up of the slide 110 and the friction coefficient is calculated to reflect this. 10 is a diagram showing the results of testing the friction of the specimen (S) through the test conditions as shown in FIG.

도 11은 본 발명과 관련된 승강장치(100)가 슬라이드(110)의 하강시 제2형태의 복수의 서브스트로크를 갖도록 설정한 상태를 보인 도표이고, 도 12는 도 11에 대응하여 슬라이드(110)가 상승시 대응하는 복수의 서브스트로크를 갖도록 시험조건을 설정한 상태를 보인 도표이며, 도 13은 도 12와 같은 시험조건을 통하여 시편(S)의 마찰을 시험한 결과를 보인 도표이고, 도 14는 도 8, 도 10 및 도 13의 그래프를 중첩하여 표현한 도표이다. 본 예에서는 도 8과 달리, 1단계 스트로크보다 2단계 스트로크의 길이가 길게 되어 있다. 그 결과, 도 13와 같이, 마찰 계수가 급변하는 위치도 도 10에 비해 뒤에 형성된다. 도 14와 같이 슬라이드(110)를 한 번의 스트로크로서 이송을 완성하는 경우와 복수의 서브스트로크를 갖도록 설정하여 시험한 상태를 한꺼번에 배치하면 각 위치 또는 스트로크별 마찰계수의 변화를 비교하여 분석할 수 있다.FIG. 11 is a diagram illustrating a state in which the lifting device 100 according to the present invention is set to have a plurality of substrokes of a second type when the slide 110 is lowered. FIG. 12 is a slide 110 corresponding to FIG. 11. Is a chart showing a test condition set to have a plurality of sub-strokes corresponding to the rising, Figure 13 is a chart showing the result of the test of the friction of the specimen (S) through the test conditions as shown in Figure 12, Figure 14 8 is a diagram superimposed with the graphs of FIGS. 8, 10, and 13. In this example, unlike in FIG. 8, the length of the two-step stroke is longer than that of the one-step stroke. As a result, as shown in FIG. 13, the position where the friction coefficient changes rapidly is also formed later than in FIG. As shown in FIG. 14, when the slide 110 is set to have a plurality of substrokes and the test state is arranged at the same time, the slide 110 can be analyzed by comparing the change of the friction coefficient for each position or stroke. .

상기와 같이 설명된 마찰 시험장치는 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용되지 않는다. 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다. The friction test apparatus described above is not limited to the configuration and method of the embodiments described. The above embodiments may be configured by selectively combining all or some of the embodiments so that various modifications can be made.

100: 승강장치 110: 슬라이드
112: 펀치홀더 115: 제1방향홈
120: 베드부 122: 볼스터
125: 제2방향홈 210: 제1장착부
220: 시편고정부 221: 홀더바디
222: 그립편 223: 고정부
230: 제1로드셀 300: 구동어셈블리
310: 제2장착부 312: 브라켓
315: 제1프레임 341: 제2프레임
342: 서보모터 343: 감속기
344: 리니어가이드 345: 가이드
350: 제2로드셀 360: 샤프트
370: 마찰팁 380: 변위센서
400: 컴퓨터 S: 시편100: lifting device 110: slide
112: punch holder 115: first direction groove
120: bed part 122: bolster
125: second direction groove 210: first mounting portion
220: Specimen Fixation 221: Holder Body
222: grip piece 223: fixing part
230: first load cell 300: drive assembly
310: second mounting portion 312: bracket
315: first frame 341: second frame
342: servomotor 343: reducer
344: linear guide 345: guide
350: second load cell 360: shaft
370: friction tip 380: displacement sensor
400: Computer S: Psalm

Claims

A first mounting portion configured to be secured to the slide of the elevating device for providing the down stroke and the up stroke of the slide;
A specimen fixing part connected to the first mounting part and configured to fix the specimen;
A pair of friction tips providing a friction surface for the specimen;
A driving assembly configured to drive the friction tip and to apply a load to the specimen; And
A second mounting part formed to fix the driving assembly to the elevating device,
The lifting device is a press machine for forming or processing a work (work),
The lifting device includes a bed portion,
A punch holder having a first directional groove is mounted on the slide,
A bolster having a second direction groove orthogonal to the first direction groove is mounted to the bed portion,
The first mounting portion is fixed to the punch holder, the second mounting portion is fixed to the bolster,
The first mounting portion is formed in a plate shape to be horizontally mounted on the lower surface of the punch holder,
A first load cell is coupled between the first mounting portion and the specimen fixing part,
The second mounting portion is formed in a plate shape to be horizontally mounted on the upper surface of the bolster,
A bracket for supporting the drive assembly is provided on the second mounting part.
The lifting device is formed to raise and lower the slide in the vertical direction,
The drive assembly,
A first frame coupled to the bracket and configured to install the pair of friction tips therein;
A second frame formed at one side of the first frame;
A shaft configured to transfer a friction tip of the pair of friction tips in the horizontal direction in the second frame; And
It includes a servo motor formed to drive the shaft,
The drive assembly,
A reducer connected to the servo motor; And
It includes a linear guide formed to convert the rotational driving force of the reducer to convey the shaft in the axial direction of the shaft,
A first controller configured to maintain or vary the stroke speed of the slide; And
And a second controller configured to vary the frictional load between the pair of friction tips and the specimen through a control signal to the servomotor.
And the first control unit is set to have a plurality of sub-strokes that divide the entire stroke of the rising or falling of the slide.

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The method of claim 1,
The specimen fixing section,
A holder body having a space in the form of an inverted triangle;
A pair of grip pieces disposed in the space within the holder body, the pair of grip pieces being formed to face the specimen inserted therebetween; And
Friction test apparatus comprising a fixing portion formed to fasten the holder body and the grip piece.

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The method of claim 1,
And a second load cell disposed between the shaft and the linear guide.

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The method of claim 1,
And a displacement sensor configured to continuously measure the displacement of the specimen in the rising stroke of the slide.