KR102244628B1 - 낙하 충격 시험 장치 및 낙하 충격 시험 방법 - Google Patents

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Abstract

낙하 충격 시험 장치는 낙하부, 낙하 각도 측정부, 충격 측정부 및 측정 각도 변경부를 포함한다. 상기 낙하부는 상기 피시험물을 자유 낙하시킨다. 상기 낙하 각도 측정부는 상기 피시험물의 낙하 각도를 측정한다. 상기 충격 측정부는 상기 자유 낙하시킨 상기 피시험물이 안착되어, 상기 피시험물의 낙하 충격을 측정한다. 상기 측정 각도 변경부는 상기 충격 측정부의 측정 각도를 변경한다.

Description

낙하 충격 시험 장치 및 낙하 충격 시험 방법{FALLING IMPACT TESTER AND METHOD OF FALLING IMPACT TEST}
본 발명은 낙하 충격 시험 장치 및 낙하 충격 시험 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 측정 정확도를 높일 수 있는 낙하 충격 시험 장치 및 낙하 충격 시험 방법에 관한 것이다.
최근 소형화, 슬림화, 및 경량화 되는 추세에 따라 휴대할 수 있는 휴대 단말기, 노트북 등의 전자 기기의 사용량이 꾸준히 증가하고 있다.
휴대 단말기는 사용자가 휴대하여 사용하는 도중 빈번하게 발생할 수 있는 전자 기기의 낙하에 의한 파손으로 작동 불능 등의 상황들을 고려하기 위한 낙하 충격 시험이 필수적으로 전제되어야 한다.
일반적으로, 낙하 충격 시험을 위해서는 낙하 충격 시험 장치가 사용된다. 낙하 충격은 낙하 높이, 낙하 속도 및 낙하 각도 등에 영향을 받는다. 특히, 낙하 각도에 따라 피시험물의 충격량 및 충돌 각도가 상이하므로, 정확한 낙하 충격 데이터를 얻기 위해서는 낙하 각도에 따른 낙하 충격 데이터를 정확히 얻을 수 있는 낙하 충격 시험 장치 및 낙하 충격 시험 방법이 요구된다.
본 발명의 목적은 낙하시 피시험물이 받는 충격을 정확히 측정할 수 있는 낙하 충격 시험 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 낙하시 피시험물이 받는 충격을 정확히 측정할 수 있는 낙하 충격 시험 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 장치는 낙하부, 낙하 각도 측정부, 충격 측정부 및 측정 각도 변경부를 포함한다. 상기 낙하부는 상기 피시험물을 자유 낙하시킨다. 상기 낙하 각도 측정부는 상기 피시험물의 낙하 각도를 측정한다. 상기 충격 측정부는 상기 자유 낙하시킨 상기 피시험물이 안착되어, 상기 피시험물의 낙하 충격을 측정한다. 상기 측정 각도 변경부는 상기 충격 측정부의 측정 각도를 변경한다.
상기 측정 각도 변경부는 상기 측정 각도를 상기 낙하 각도와 동일하게 변경하는 것일 수 있다.
상기 낙하 각도 측정부는 카메라, 자외선 센서 및 자외선 센서 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
상기 낙하부는 상부 플레이트 및 회전 고정부를 포함하는 것일 수 있다. 상기 상부 플레이트는 상부에 상기 피시험물이 배치된다. 상기 회전 고정부는 상기 상부 플레이트 상에 배치되고, 회전축을 중심으로 작동하여, 상기 피시험물을 고정하거나 상기 피시험물을 자유 낙하시킨다.
상기 회전 고정부는 제1 회전 고정부 및 제2 회전 고정부를 포함하는 것일 수 있다. 상기 제1 회전 고정부는 제1 회전축을 중심으로 작동한다. 상기 제2 회전 고정부는 상기 제1 회전 고정부와 이격되고, 상기 제1 회전축과 상이한 제2 회전축을 중심으로 작동한다.
상기 낙하부는 상부 플레이트 및 측면 고정부를 포함하는 것일 수 있다. 상기 상부 플레이트는 상부에 상기 피시험물이 배치된다. 상기 측면 고정부는 상기 상부 플레이트 상에 배치되고, 상기 피시험물의 측면과 접촉하여, 상기 피시험물을 고정하거나 상기 피시험물을 자유 낙하시킨다.
상기 낙하부는 상기 피시험물의 측면과 상기 측면 고정부의 접촉을 감지하는 접촉 센서를 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 측면 고정부는 제1 측면 고정부, 제2 측면 고정부, 제3 측면 고정부 및 제4 측면 고정부를 포함하는 것일 수 있다. 상기 제1 측면 고정부는 상기 피시험물의 제1 측면과 접촉하는 것일 수 있다. 상기 제2 측면 고정부는 상기 제1 측면과 이격되는 제2 측면과 접촉하는 것일 수 있다. 상기 제3 측면 고정부는 상기 제1 측면 및 상기 제2 측면과 연결되는 제3 측면과 접촉하는 것일 수 있다. 상기 제4 측면 고정부는 상기 제1 측면 및 상기 제2 측면과 연결되고, 상기 제3 측면과 이격되는 제4 측면과 접촉하는 제4 측면 고정부를 포함하는 것일 수 있다.
상기 측면 고정부는 제5 측면 고정부 및 제6 측면 고정부를 포함하는 것일 수 있다. 상기 제5 측면 고정부는 상기 피시험물의 제1 측면 및 상기 제1 측면과 연결되는 제2 측면과 접촉하는 것일 수 있다. 상기 제6 측면 고정부는 상기 제1 측면과 이격되고, 상기 제2 측면과 연결되는 제3 측면 및 상기 제3 측면과 이격되고 상기 제2 측면과 연결되는 제4 측면과 접촉하는 것일 수 있다.
상기 낙하 각도 측정부는 상기 충격 측정부와 상기 자유 낙하시킨 상기 피시험물 사이의 각도를 측정하는 것일 수 있다.
상기 낙하 각도 측정부는 상기 충격 측정부에 포함되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 장치는 제어부를 더 포함하는 것일 수 있다. 상기 제어부는 상기 낙하 각도 측정부로부터 상기 낙하 각도에 대응하는 낙하 각도 신호를 제공받아, 상기 충격 측정부에 측정 각도 변경 신호를 제공하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 방법은 피시험물을 고정하는 단계, 상기 고정된 피시험물을 자유 낙하시키는 단계, 상기 자유 낙하시킨 상기 피시험물의 낙하 각도를 측정하는 단계, 상기 피시험물이 안착되는 충격 측정부의 측정 각도를 변경하는 단계 및 상기 피시험물의 낙하 충격을 측정하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.
상기 측정 각도를 변경하는 단계는 상기 측정 각도를 상기 낙하 각도와 동일하게 변경하는 것일 수 있다.
상기 낙하 각도를 측정하는 단계는 카메라, 자외선 센서, 적외선 센서 및 레이저 센서 중 적어도 하나로 측정하는 것일 수 있다.
상기 낙하 각도를 측정하는 단계는 상기 충격 측정부와 상기 자유 낙하시킨 상기 피시험물 사이의 각도를 측정하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 방법은 상기 자유 낙하시키는 단계가 1회 수행될 때, 상기 낙하 각도를 측정하는 단계, 상기 측정 각도를 변경하는 단계 및 상기 낙하 충격을 측정하는 단계가 모두 수행되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 장치에 의하면, 피시험물이 받는 충격을 정확히 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 방법에 의하면 피시험물이 받는 충격을 정확히 측정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 장치에 포함되는 낙하부의 작동 과정을 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 장치에 포함되는 낙하부의 작동 과정을 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 장치에 포함되는 낙하부의 작동 과정을 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 장치에 포함되는 낙하부의 작동 과정을 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 장치에서 피시험물의 낙하 각도를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 장치에서 충격 측정부의 측정 각도를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 실시예 1에 따른 측정 회차와 충돌 각도를 나타낸 그래프이다.
도 11은 본 발명의 실시예 1에 따른 측정 회차와 충돌 각도를 나타낸 그래프이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 장치(10)는 낙하부(100), 낙하 각도 측정부(200), 측정 각도 변경부(300), 충격 측정부(400) 및 제어부(500)를 포함한다.
낙하부(100)는 피시험물(600)을 자유 낙하시킨다. 낙하부(100)에 피시험물(600)이 고정되면, 낙하부(100)는 제어부(500)로부터 자유 낙하 개시 신호(DS1)를 제공받아, 피시험물(600)을 자유 낙하할 수 있다. 낙하부(100)는 피시험물(600)이 자유 낙하되면 제어부(500)에 자유 낙하 완료 신호(DS2)를 제공할 수 있다.
피시험물(600)은 예를 들어 표시 장치일 수 있다. 표시 장치는 예를 들어, 유기발광 표시 장치(oraganic light emitting display device), 액정 표시 장치(liquid crystal display device), 플라즈마 표시 장치(plasma display device), 전기영동 표시 장치(electrophoretic display device) 및 일렉트로웨팅 표시 장치(electrowetting display device) 등의 다양한 표시 장치일 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 장치(10)에 포함되는 낙하부(100)의 작동 과정을 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 1, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 낙하부(100)는 상부 플레이트(110) 및 회전 고정부(120)를 포함하는 것일 수 있다.
상부 플레이트(110)는 상부에 피시험물(600)이 배치된다. 회전 고정부(120)는 상부 플레이트(110) 상에 배치되고, 회전축을 중심으로 작동하여, 피시험물(600)의 상면과 접촉하여, 피시험물(600)을 고정한다. 회전 고정부(120)는 회전축을 중심으로 작동하여, 피시험물(600)과 이격될 수 있고, 이에 따라 피시험물(600)을 자유 낙하 시킨다.
도 2a 및 도 2b에서는 회전 고정부(120)가 상부 플레이트(110)와 이격되는 것을 예를 들어 도시하였으나, 회전 고정부(120)는 상부 플레이트(110)와 연결되는 것일 수도 있다. 회전 고정부(120)가 상부 플레이트(110)와 이격될 때, 도시하지는 않았으나, 회전 고정부(120)는 위치를 고정할 수 있도록, 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 장치(10)의 일 구성과 서로 연결될 수 있다.
도 2a 및 도 2b에서는 회전 고정부(120)가 상부 플레이트(110)의 좌측에 배치되는 것을 예를 들어 도시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니고, 회전 고정부(120)는 상부 플레이트(110)의 우측에 배치되는 것일 수도 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 장치(10)에 포함되는 낙하부(100)의 작동 과정을 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 1, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 회전 고정부(120)는 제1 회전 고정부(121) 및 제2 회전 고정부(122)를 포함하는 것일 수 있다.
제1 회전 고정부(121)는 제1 회전축을 중심으로 작동한다. 제2 회전 고정부(122)는 제1 회전 고정부(121)와 이격되고, 제1 회전축과 상이한 제2 회전축을 중심으로 작동한다.
제1 회전 고정부(121) 및 제2 회전 고정부(122) 각각은 피시험물(600)의 상면과 접촉하여, 피시험물(600)을 고정한다. 제1 회전 고정부(121) 및 제2 회전 고정부(122) 각각은 회전축을 중심으로 작동하여, 피시험물(600)과 이격될 수 있고, 이에 따라 피시험물(600)을 자유 낙하 시킨다.
도 3a 및 도 3b에서는 제1 회전 고정부(121) 및 제2 회전 고정부(122)가 상부 플레이트(110)와 이격되는 것을 예를 들어 도시하였으나, 제1 회전 고정부(121) 및 제2 회전 고정부(122)는 상부 플레이트(110)와 연결되는 것일 수도 있다. 제1 회전 고정부(121) 및 제2 회전 고정부(122)가 상부 플레이트(110)와 이격될 때, 도시하지는 않았으나, 제1 회전 고정부(121) 및 제2 회전 고정부(122)는 위치를 고정할 수 있도록, 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 장치(10)의 일 구성과 서로 연결될 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 장치(10)에 포함되는 낙하부(100)의 작동 과정을 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 1, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 낙하부(100)는 상부 플레이트(110) 및 측면 고정부(130)를 포함하는 것일 수 있다. 상부 플레이트(110)는 상부에 피시험물(600)이 배치된다. 측면 고정부(130)는 상부 플레이트(110) 상에 배치되고, 피시험물(600)의 측면과 접촉하여, 피시험물(600)을 고정하거나 피시험물(600)을 자유 낙하시킨다.
측면 고정부(130)는 제1 측면 고정부(131), 제2 측면 고정부(132), 제3 측면 고정부(133) 및 제4 측면 고정부(134)를 포함하는 것일 수 있다. 제1 측면 고정부(131)는 피시험물(600)의 제1 측면(610)과 접촉하는 것일 수 있다. 제2 측면 고정부(132)는 제1 측면(610)과 이격되는 제2 측면(620)과 접촉하는 것일 수 있다. 제3 측면 고정부(133)는 제1 측면(610) 및 제2 측면(620)과 연결되는 제3 측면(630)과 접촉하는 것일 수 있다. 제4 측면 고정부(134)는 제1 측면(610) 및 제2 측면(620)과 연결되고, 제3 측면(630)과 이격되는 제4 측면(640)과 접촉하는 제4 측면 고정부(134)를 포함하는 것일 수 있다.
제1 측면 고정부(131), 제2 측면 고정부(132), 제3 측면 고정부(133) 및 제4 측면 고정부(134) 각각은 피시험물(600)의 측면과 접촉하여 피시험물(600)을 고정한다. 제1 측면 고정부(131), 제2 측면 고정부(132), 제3 측면 고정부(133) 및 제4 측면 고정부(134) 각각은 피시험물(600)의 측면(610, 620, 630, 640)과 이격되어 피시험물(600)을 자유 낙하시킨다.
낙하부(100)는 피시험물(600)의 측면과 측면 고정부(130)의 접촉을 감지하는 접촉 센서(150)를 더 포함하는 것일 수 있다. 접촉 센서(150)에 피시험물(600)의 측면과 측면 고정부(130)의 접촉이 감지되면, 측면 고정부(130)는 이동을 멈춰, 피시험물(600)을 고정할 때, 필요 이상의 외력이 가해지는 것을 방지할 수 있다.
도 4a 및 도 4b에서는 접촉 센서(150)가 측면 고정부(130)와 접촉하여 형성되는 것을 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정하는 것은 아니고, 접촉 센서(150)는 앞서 설명한 회전 고정부(도 2a 및 도 2b의 120)와 접촉하여 형성되는 것일 수도 있다. 접촉 센서(150)는 후술하는 제5 측면 고정부(도 5a 및 도 5b의 135) 및 제6 측면 고정부(도 5a 및 도 5b의 136)와 접촉하여 형성되는 것일 수도 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 장치(10)에 포함되는 낙하부(100)의 작동 과정을 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 1, 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 측면 고정부(130)는 제5 측면 고정부(135) 및 제6 측면 고정부(136)를 포함하는 것일 수 있다.
제5 측면 고정부(135)는 피시험물(600)의 제1 측면(610) 및 제1 측면(610)과 연결되는 제2 측면(620)과 접촉하는 것일 수 있다. 제5 측면 고정부(135)는 제1 측면(610)의 적어도 일부 및 제2 측면(620)의 적어도 일부와 접촉하는 것일 수 있다.
제6 측면 고정부(136)는 제1 측면(610)과 이격되고, 제2 측면(620)과 연결되는 제3 측면(630) 및 제3 측면(630)과 이격되고 제2 측면(620)과 연결되는 제4 측면(640)과 접촉하는 것일 수 있다. 제6 측면 고정부(136)는 제3 측면(630)의 적어도 일부 및 제4 측면(640)의 적어도 일부와 접촉하는 것일 수 있다.
제5 측면 고정부(135) 및 제6 측면 고정부(136) 각각은 피시험물(600)의 측면(610,620, 630, 640)과 접촉하여 피시험물(600)을 고정한다. 제5 측면 고정부(135) 및 제6 측면 고정부(136) 각각은 피시험물(600)의 측면과 이격되어 피시험물(600)을 자유 낙하시킨다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 장치(10)에서 피시험물(600)의 낙하 각도를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 1 및 도 6a를 참조하면, 낙하 각도 측정부(200)는 피시험물(600)의 낙하 각도(Θd)를 측정한다. 낙하 각도 측정부(200)는 예를 들어, 충격 측정부(400)와 자유 낙하시킨 피시험물(600) 사이의 각도를 측정하는 것일 수 있다. 낙하 각도 측정부(200)는 수평선(도 6b의 HL)과 피시험물(600) 사이의 각도를 측정하는 것일 수도 있다.
낙하 각도 측정부(200)는 제어부(500)로부터 낙하 각도 측정 개시 신호(AS1)를 제공 받아, 낙하 각도(Θd)를 측정할 수 있다. 낙하 각도 측정부(200)는 낙하 각도(Θd)를 측정하면, 제어부(500)에 각도 측정 완료 신호(AS2)를 제공할 수 있다.
낙하 각도 측정부(200)는 낙하 각도(Θd)를 측정할 수 있는 것이라면 특별히 한정하지 않으나, 카메라, 자외선 센서, 적외선 센서 및 레이저 센서 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다. 카메라는 예를 들어, CCD(Charge Coupled Device) 카메라, CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 카메라 등일 수 있다.
도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 장치(10)에서 충격 측정부(400)의 측정 각도(Θi)를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 장치(10)를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 7에서는 낙하부(100)가 상부 플레이트(110) 및 회전 고정부(120)를 포함하는 것을 예를 들어 도시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니고, 낙하부(100)는 상부 플레이트(110) 및 측면 고정부(130)를 포함하는 것일 수도 있다.
도 1, 도 6a, 도 6b 및 도 7을 참조하면, 측정 각도 변경부(300)는 충격 측정부(400)의 측정 각도(Θi)를 변경한다. 측정 각도(Θi)는 예를 들어, 충격 측정부(400)와 수평선(HL)이 이루는 각도일 수 있다. 충격 측정부(400)의 측정 각도(Θi)는 기설정된 충격 측정부(400)와 수평선(HL)이 이루는 각도에서 변경되는 것일 수 있다. 예를 들어, 충격 측정부(400)의 측정 각도(Θi)는 0°에서 변경되는 것일 수 있다. 측정 각도 변경부(300)는 측정 각도(Θi)를 낙하 각도(Θd)와 동일하게 변경하는 것일 수 있다.
측정 각도 변경부(300)는 제어부(500)로부터 각도 변경 개시 신호(AA1)를 제공 받아, 충격 측정부(400)의 측정 각도(Θi)를 변경할 수 있다. 측정 각도 변경부(300)는 충격 측정부(400)의 측정 각도(Θi)를 변경하고, 측정 각도(Θi)가 변경되면, 제어부(500)에 각도 변경 완료 신호(AA2)를 제공할 수 있다.
충격 측정부(400)는 자유 낙하시킨 피시험물(600)이 안착되어, 피시험물(600)의 낙하 충격을 측정한다. 충격 측정부(400) 피시험물(600)의 충격량 및 충격 측정부(400)와 피시험물(600)이 접촉할 때의 충돌 각도를 측정한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 장치(10)를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 8에서는 낙하부(100)가 상부 플레이트(110) 및 회전 고정부(120)를 포함하는 것을 예를 들어 도시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니고, 낙하부(100)는 상부 플레이트(110) 및 측면 고정부(도 4a의 130)를 포함하는 것일 수도 있다.
도 1 및 도 8을 참조하면, 충격 측정부(400)는 하부 플레이트(410)를 포함하는 것일 수 있다. 하부 플레이트(410)는 자유 낙하시킨 피시험물(600)이 충격을 흡수할 수 있는 소재로 구성될 수 있다.
충격 측정부(400)는 낙하 각도 측정부(200)를 포함하는 것일 수 있다. 충격 측정부(400)는 낙하 각도 측정부(200)를 포함하여, 자유 낙하시킨 피시험물(600)이 충격 측정부(400)에 안착되기 전의 낙하 각도(도 6a의 Θd)를 측정할 수 있다. 예를 들어, 낙하 각도 측정부(200)는 하부 플레이트(410) 상에 형성되어, 자유 낙하시킨 피시험물(600)과 대향할 수 있다.
도 1, 도 7 및 도 8을 참조하면, 충격 측정부(400)는 제어부(500)로부터 충격 측정 개시 신호(IS1)를 제공 받아, 자유 낙하시킨 피시험물(600)의 충격량 및 충돌 각도를 측정할 수 있다. 충격 측정부(400)는 충격량 및 충돌 각도를 측정하면, 제어부(500)에 충격 측정 완료 신호(IS2)를 제공할 수 있다.
낙하 충격은 낙하 높이, 낙하 속도 및 낙하 각도 등에 영향을 받는다. 특히, 낙하 각도에 따라 피시험물의 충격량 및 충돌 각도가 상이하므로, 정확한 낙하 충격 데이터를 얻기 위해서는 낙하 각도에 따른 낙하 충격 데이터를 정확히 얻을 수 있는 낙하 충격 시험 장치가 요구된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 장치는 자유 낙하시킨 피시험물의 낙하 각도를 측정하여, 충격 측정부의 측정 각도를 변경한다. 이에 따라 피시험물이 충격 측정부와 접촉할 때의 충돌 각도의 편차를 줄일 수 있고, 낙하 각도에 따른 낙하 충격 데이터를 정확하게 측정할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 방법에 대하여 설명한다. 이하에서는 앞서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 장치(10)와의 차이점을 위주로 구체적으로 설명하고, 설명되지 않은 부분은 앞서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 장치(10)에 따른다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 1, 도 7, 도 8 및 도 9을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 방법은 피시험물(600)을 고정하는 단계(S100), 고정된 피시험물(600)을 자유 낙하시키는 단계(S200), 자유 낙하시킨 피시험물(600)의 낙하 각도(도 6a의 Θd)를 측정하는 단계(S300), 피시험물(600)이 안착되는 충격 측정부(400)의 측정 각도(도 6b의 Θi)를 변경하는 단계(S400) 및 피시험물(600)의 낙하 충격을 측정하는 단계(S500)를 포함하는 것일 수 있다.
피시험물(600)을 고정하는 단계(S100) 및 고정된 피시험물(600)을 자유 낙하시키는 단계(S200)는 낙하부(100)에 의해 수행될 수 있다.
낙하부(100)는 상부 플레이트(110) 및 회전 고정부(120)를 포함하는 것일 수 있다. 상부 플레이트(110)는 상부에 피시험물(600)이 배치된다. 회전 고정부(120)는 상부 플레이트(110) 상에 배치되고, 회전축을 중심으로 작동하여, 피시험물(600)의 상면과 접촉하여, 피시험물(600)을 고정한다. 회전 고정부(120)는 회전축을 중심으로 작동하여, 피시험물(600)과 이격되어, 피시험물(600)을 자유 낙하 시킨다.
도 1, 도 4a, 도 4b 및 도 9를 참조하면, 낙하부(100)는 상부 플레이트(110) 및 측면 고정부(130)를 포함하는 것일 수도 있다. 상부 플레이트(110)는 상부에 피시험물(600)이 배치된다. 측면 고정부(130)는 상부 플레이트(110) 상에 배치되고, 피시험물(600)의 측면과 접촉하여, 피시험물(600)을 고정하거나 피시험물(600)을 자유 낙하시킨다.
다시 도 1, 도 7, 도 8 및 도 9을 참조하면, 자유 낙하시킨 피시험물(600)의 낙하 각도(도 6a의 Θd)를 측정한다(S300). 낙하 각도(도 6a의 Θd)를 측정하는 단계(S300)는 낙하 각도(도 6a의 Θd)를 측정할 수 있는 것이라면 특별히 한정하지 않으나, 카메라, 자외선 센서, 적외선 센서 및 레이저 센서 중 적어도 하나로 측정하는 것일 수 있다. 카메라는 예를 들어, CCD(Charge Coupled Device) 카메라, CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 카메라 등일 수 있다.
낙하 각도(도 6a의 Θd)를 측정하는 단계(S300)는 충격 측정부(400)와 자유 낙하시킨 피시험물(600) 사이의 각도를 측정하는 것일 수 있다.
피시험물(600)이 안착되는 충격 측정부(400)의 측정 각도(도 6b의 Θi)를 변경한다(S400). 측정 각도(도 6b의 Θi)를 변경하는 단계(S400)는 측정 각도(도 6b의 Θi) 변경부(300)에 의해 수행되는 것일 수 있다. 측정 각도(도 6b의 Θi)를 변경하는 단계(S400)는 측정 각도(도 6b의 Θi)를 낙하 각도(도 6a의 Θd)와 동일하게 변경하는 것일 수 있다.
피시험물(600)의 낙하 충격을 측정한다(S500). 낙하 충격을 측정하는 단계(S500)는 충격 측정부(400)에 의해 수행될 수 있다. 충격 측정부(400)는 자유 낙하시킨 피시험물(600)이 안착되어, 피시험물(600)의 낙하 충격을 측정한다. 충격 측정부(400)는 피시험물(600)의 충격량 및 충격 각도를 측정하는 것일 수 있다. 충격 측정부(400)는 자유 낙하시킨 피시험물(600)이 충격을 흡수할 수 있는 소재로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 방법은 자유 낙하시키는 단계(S200)가 1회 수행될 때, 낙하 각도(도 6a의 Θd)를 측정하는 단계(S300), 측정 각도(도 6b의 Θi)를 변경하는 단계(S400) 및 낙하 충격을 측정하는 단계(S500)가 모두 수행되는 것일 수 있다. 다만 이에 한정하는 것은 아니고, 1번째 수행되는 자유 낙하시키는 단계(S200)에서, 낙하 각도(도 6a의 Θd)를 측정하는 단계(S300) 및 측정 각도(도 6b의 Θi)를 변경하는 단계(S400)를 수행하고, 2번째 수행되는 자유 낙하시키는 단계(S200)에서 낙하 충격을 측정하는 단계(S500)를 수행할 수도 있다.
낙하 충격은 낙하 높이, 낙하 속도 및 낙하 각도 등에 영향을 받는다. 특히, 낙하 각도에 따라 피시험물의 충격량 및 충돌 각도가 상이하므로, 정확한 낙하 충격 데이터를 얻기 위해서는 낙하 각도에 따른 낙하 충격 데이터를 정확히 얻을 수 있는 낙하 충격 시험 방법이 요구된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 충격 시험 방법은 자유 낙하시킨 피시험물의 낙하 각도를 측정하여, 충격 측정부의 측정 각도를 변경한다. 이에 따라 피시험물이 충격 측정부와 접촉할 때의 충돌 각도의 편차를 줄일 수 있고, 낙하 각도에 따른 낙하 충격 데이터를 정확하게 측정할 수 있다.
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예
실시예 1
낙하부로 상부 플레이트 및 회전 고정부를 포함하는 낙하 충격 시험 장치를 준비하였다. 낙하 각도 측정부로 CCD(Charge Coupled Device) 카메라를 사용하여 낙하 각도를 측정하였고, 이 때 낙하 각도는 1°였다. 낙하 각도와 동일하게 충격 측정부의 측정 각도를 조절하였다. 측정 각도를 조절하고, 피시험물의 충돌 각도(피시험물과 충격 측정부가 접촉할 때의 각도)를 10번 측정하였다.
실시예 2
낙하부로 상부 플레이트 및 제1 측면 고정부, 제2 측면 고정부, 제3 측면 고정부 및 제4 측면 고정부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 낙하 충격 시험 장치를 준비하였다. 낙하 각도 측정부로 CCD(Charge Coupled Device) 카메라를 사용하여 낙하 각도를 측정하였고, 이 때 낙하 각도는 0°였다. 낙하 각도와 동일하게 충격 측정부의 측정 각도를 조절하였다. 측정 각도를 조절하고, 피시험물의 충돌 각도(피시험물과 충격 측정부가 접촉할 때의 각도)를 10번 측정하였다.
비교예 1
실시예 1과 동일한 낙하 충격 시험 장치를 준비하여, 피시험물의 충돌 각도를 10번 측정하였다. 10번 측정한 피시험물의 충돌 각도의 각도 편차(최대 충돌 각도와 최소 충돌 각도의 차이)는 최대 3.42°였다.
비교예 2
실시예 2와 동일한 낙하 충격 시험 장치를 준비하여, 피시험물의 충돌 각도를 10번 측정하였다. 10번 측정한 피시험물의 충돌 각도의 각도 편차(최대 충돌 각도와 최소 충돌 각도의 차이)는 최대 0.41°였다.
실험결과
실시예 1에서 측정한 피시험물의 충돌 각도를 도 10에 나타내었다. 비교예 1에서는 10번 측정한 피시험물의 충돌 각도의 각도 편차(최대 충돌 각도와 최소 충돌 각도의 차이)는 최대 3.42°였으나, 도 10을 참조하면, 실시예 1에서는 10번 측정한 피시험물의 충돌 각도의 각도 편차(최대 충돌 각도와 최소 충돌 각도의 차이)가 0.5° 미만임을 확인할 수 있었다.
비교예 1보다 실시예 1에서, 충돌 각도의 각도 편차가 작아, 보다 정확하게 충돌 각도를 측정할 수 있음을 확인할 수 있었다.
실시예 2에서 측정한 피시험물의 충돌 각도를 도 11에 나타내었다. 비교예 2에서는 10번 측정한 피시험물의 충돌 각도의 각도 편차(최대 충돌 각도와 최소 충돌 각도의 차이)는 최대 0.41°였으나, 도 11을 참조하면, 실시예 2에서는 10번 측정한 피시험물의 충돌 각도의 각도 편차(최대 충돌 각도와 최소 충돌 각도의 차이)가 0.25° 미만임을 확인할 수 있었다.
비교예 2보다 실시예 2에서, 충돌 각도의 각도 편차가 작아, 보다 정확하게 충돌 각도를 측정할 수 있음을 확인할 수 있었다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 낙하 충격 시험 장치 100: 낙하부
200: 낙하 각도 측정부 300: 측정 각도 변경부
400: 충격 측정부 500: 제어부

Claims (17)

  1. 피시험물을 자유 낙하시키는 낙하부;
    상기 자유 낙하시킨 상기 피시험물이 자유 낙하하는 중일 때의 낙하 각도를 측정하는 낙하 각도 측정부;
    상기 자유 낙하시킨 상기 피시험물이 안착되어, 상기 피시험물의 낙하 충격을 측정하고, 상기 피시험물이 상기 낙하부로부터 자유 낙하하여 충돌하는 충격면을 포함하는 충격 측정부; 및
    상기 피시험물이 상기 충격 측정부에 안착되기 이전에, 상기 낙하 각도를 기초로 하여, 기준면에 대한 상기 충격면의 각도로 정의되는 측정 각도를 변경하는 측정 각도 변경부;를 포함하는 낙하 충격 시험 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측정 각도 변경부는
    상기 측정 각도를 상기 낙하 각도와 동일하게 변경하는 것인 낙하 충격 시험 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 낙하 각도 측정부는
    카메라, 자외선 센서 및 자외선 센서 중 적어도 하나를 포함하는 것인 낙하 충격 시험 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 낙하부는
    상부에 상기 피시험물이 배치되는 상부 플레이트; 및
    상기 상부 플레이트 상에 배치되고, 회전축을 중심으로 작동하여, 상기 피시험물을 고정하거나 상기 피시험물을 자유 낙하시키는 회전 고정부를 포함하는 것인 낙하 충격 시험 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 회전 고정부는
    제1 회전축을 중심으로 작동하는, 제1 회전 고정부; 및
    상기 제1 회전 고정부와 이격되고, 상기 제1 회전축과 상이한 제2 회전축을 중심으로 작동하는 제2 회전 고정부를 포함하는 낙하 충격 시험 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 낙하부는
    상부에 상기 피시험물이 배치되는 상부 플레이트; 및
    상기 상부 플레이트 상에 배치되고, 상기 피시험물의 측면과 접촉하여, 상기 피시험물을 고정하거나 상기 피시험물을 자유 낙하시키는 측면 고정부를 포함하는 것인 낙하 충격 시험 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 낙하부는
    상기 피시험물의 측면과 상기 측면 고정부의 접촉을 감지하는 접촉 센서를 더 포함하는 것인 낙하 충격 시험 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 측면 고정부는
    상기 피시험물의 제1 측면과 접촉하는 제1 측면 고정부;
    상기 제1 측면과 이격되는 제2 측면과 접촉하는 제2 측면 고정부;
    상기 제1 측면 및 상기 제2 측면과 연결되는 제3 측면과 접촉하는 제3 측면 고정부; 및
    상기 제1 측면 및 상기 제2 측면과 연결되고, 상기 제3 측면과 이격되는 제4 측면과접촉하는 제4 측면 고정부를 포함하는 것인 낙하 충격 시험 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 측면 고정부는
    상기 피시험물의 제1 측면 및 상기 제1 측면과 연결되는 제2 측면과 접촉하는 제5 측면 고정부; 및
    상기 제1 측면과 이격되고, 상기 제2 측면과 연결되는 제3 측면 및 상기 제3 측면과 이격되고 상기 제2 측면과 연결되는 제4 측면과 접촉하는 제6 측면 고정부를 포함하는 것인 낙하 충격 시험 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 낙하 각도 측정부는
    상기 충격 측정부와 상기 자유 낙하시킨 상기 피시험물 사이의 각도를 측정하는 것인 낙하 충격 시험 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 낙하 각도 측정부는 상기 충격 측정부에 포함되는 것인 낙하 충격 시험 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 낙하 각도 측정부로부터 상기 낙하 각도에 대응하는 낙하 각도 신호를 제공받아, 상기 충격 측정부에 측정 각도 변경 신호를 제공하는 제어부를 더 포함하는 낙하 충격 시험 장치.
  13. 피시험물을 고정하는 단계;
    상기 고정된 피시험물을 자유 낙하시키는 단계;
    상기 자유 낙하시킨 상기 피시험물이 자유 낙하 중일 때의 낙하 각도를 측정하는 단계;
    상기 피시험물이 자유 낙하하는 중에, 상기 측정된 낙하 각도를 기초로 하여 상기 피시험물이 충돌하는 충격면의 측정 각도를 변경하는 단계; 및
    상기 충격면의 상기 측정 각도가 변경된 이후에, 상기 자유 낙하한 피시험물에 의해 상기 충격면에 가해지는 낙하 충격을 측정하는 단계를 포함하는 것인 낙하 충격 시험 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 측정 각도를 변경하는 단계는
    상기 측정 각도를 상기 낙하 각도와 동일하게 변경하는 것인 낙하 충격 시험 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 낙하 각도를 측정하는 단계는
    카메라, 자외선 센서, 적외선 센서 및 레이저 센서 중 적어도 하나로 측정하는 것인 낙하 충격 시험 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 낙하 각도를 측정하는 단계는
    상기 충격 측정부와 상기 자유 낙하시킨 상기 피시험물 사이의 각도를 측정하는 것인 낙하 충격 시험 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 자유 낙하시키는 단계가 1회 수행될 때,
    상기 낙하 각도를 측정하는 단계, 상기 측정 각도를 변경하는 단계 및 상기 낙하 충격을 측정하는 단계가 모두 수행되는 것인 낙하 충격 시험 방법.
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