KR102601924B1 - 다수 개의 시편에 형성된 도료의 내구성을 파악하기 위한 자동 도막 두께 측정장치 - Google Patents

다수 개의 시편에 형성된 도료의 내구성을 파악하기 위한 자동 도막 두께 측정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다수 개의 시편에 형성된 도료의 내구성을 파악하기 위한 자동 도막 두께 측정장치에 관한 것으로서, 프레임과, 상기 프레임의 상부에서 회전되도록 형성되며 상부면에는 도막이 형성된 다수 개의 시편이 장착될 수 있도록 중심을 기준으로 일정한 간격으로 안착홈이 마련되어 있는 회전지그와, 상기 회전지그의 하부에 형성되며 상기 회전지그의 중심에 결합되어 상기 회전지그를 회전시킬 수 있도록 형성되는 구동부와, 상기 회전지그의 일측 상부에 형성되며 상기 회전지그에 안착되어 회전되는 상기 시편을 향해 레이저를 조사하여 상기 도막 두께를 측정하는 측정부와, 상기 프레임에 형성되며 상기 측정부를 상기 회전지그의 가장자리에서 중심을 향해 슬라이딩시켜 상기 시편에 조사되는 레이저의 위치를 가변시키는 이송부와, 상기 프레임에 형성되며 상기 측정부를 통해 측정된 상기 도막 두께를 출력하는 디스플레이를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

다수 개의 시편에 형성된 도료의 내구성을 파악하기 위한 자동 도막 두께 측정장치{Automatic coating thickness measurement device to determine the durability of paint formed on multiple specimens}
본 발명은 다수 개의 시편에 형성된 도막의 내구성을 측정하기 위한 자동 도막 두께 측정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 도료의 내구성을 판단하기 위해 시편에 도료를 도포한 후 염수에 투입하여 소모시킨 후 도막의 두께를 자동으로 측정하여 도료의 내구성을 판단하기 위한 다수 개의 시편에 형성된 도막의 내구성을 측정하기 위한 자동 도막 두께 측정장치에 관한 것이다.
도막(paint film)이란 물체의 표면에 도료를 칠하고 건조시켜 연속적인 피막의 형태로 형성된 형상을 의미한다.
이러한 도막은 외부 환경으로부터 도막이 형성된 물체의 예기치 못한 손상을 방지하는 효과가 있으며, 물체가 금속일 경우 스크래치 등 외부에 의한 물리적 손상뿐 아닌, 표면의 산화에 의한 녹(rust)을 방지하는 효과가 있는 것이다.
도막 형성 기술은 건물, 도로, 교량 등의 고정된 대형 구조물뿐만이 아닌, 선박 및 해양구조물, 자동차 비행기와 같이 이동 가능한 대형 구조물에도 적용되고 있으며, 선박, 해양구조물의 하부면에는 해수에 의한 손상, 오염 등을 차단할 수 있도록 방오 도료(antifouling paint)를 이용한 방오 도막이 형성된다.
그러나 선박과 같이 해수의 영향을 받으면서 혹독한 환경에서 사용되는 해양 구조물은 금속판의 표면에 형성된 도막이 염수에 의해 부식되거나 선박의 이동에 따라 발생되는 물의 저항에 의해 손상이 발생된다.
즉, 도막은 염수에 의한 화학적인 손상과, 선박이 이동되면서 해수가 부딪히면서 발생되는 물리적인 손상에 의해 도막의 내구도가 결정되게 된다.
종래의 경우 시편을 염수에 넣고 배가 움직이는 것처럼 물살을 발생시켜 도막을 소모시킨 후 시료를 꺼내 초음파를 조사하거나 프로브로 도막을 찍으면서 두께를 측정하였으나, 이러한 방법은 측정시간이 오래 걸리고 다수 개의 다양한 시료를 동시에 검사하기 어렵다는 문제점이 있었다.
특히 작업자의 숙련도에 따라 도막의 두께 측정 오차가 크게 나타나고, 작업자의 실수로 인해 다른 시료와 혼동되어 측정데이터가 오기재되는 문제점이 있었다.
한국특허 공개번호 제10-2015-0106051호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 도막이 형성된 다수 개의 시편을 동시에 측정하여 소모된 도막의 두께를 측정함으로써 측정시간을 단축시킬 수 있는 다수 개의 시편에 형성된 도료의 내구성을 파악하기 위한 자동 도막 두께 측정장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 다수 개의 시편이 안착되면 각각의 시편의 위치에 따른 도막의 종류, 초기두께를 기록할 수 있어 시편을 염수에 넣고 소모시킨 후 재측정할 때 각각의 시편에 대한 개별적인 내구성을 판단할 수 있어 신뢰성을 향상시킬 수 있는 다수 개의 시편에 형성된 도료의 내구성을 파악하기 위한 자동 도막 두께 측정장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 시편의 도막 두께를 측정할 때 시편의 높이와 도막의 높이를 구분할 수 있어 도막의 두께만 정확하게 추출하여 내구성을 판단할 수 있는 다수 개의 시편에 형성된 도료의 내구성을 파악하기 위한 자동 도막 두께 측정장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다수 개의 시편에 형성된 도료의 내구성을 파악하기 위한 자동 도막 두께 측정장치는 프레임과, 상기 프레임의 상부에서 회전되도록 형성되며 상부면에는 도막이 형성된 다수 개의 시편이 장착될 수 있도록 중심을 기준으로 일정한 간격으로 안착홈이 마련되어 있는 회전지그와, 상기 회전지그의 하부에 형성되며 상기 회전지그의 중심에 결합되어 상기 회전지그를 회전시킬 수 있도록 형성되는 구동부와, 상기 회전지그의 일측 상부에 형성되며 상기 회전지그에 안착되어 회전되는 상기 시편을 향해 레이저를 조사하여 상기 도막 두께를 측정하는 측정부와, 상기 프레임에 형성되며 상기 측정부를 상기 회전지그의 가장자리에서 중심을 향해 슬라이딩시켜 상기 시편에 조사되는 레이저의 위치를 가변시키는 이송부와, 상기 프레임에 형성되며 상기 측정부를 통해 측정된 상기 도막 두께를 출력하는 디스플레이를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 다수 개의 시편에 형성된 도료의 내구성을 파악하기 위한 자동 도막 두께 측정장치의 상기 도막은 상기 시편의 중앙에 형성되어 있어 상기 측정부가 측정을 시작할 때 상기 도막이 형성되지 않은 상기 시편의 양측 가장자리를 기준으로 상기 도막의 위치를 구분하여 두께를 측정하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 다수 개의 시편에 형성된 도료의 내구성을 파악하기 위한 자동 도막 두께 측정장치의 상기 이송부는 상기 구동부에 의해 상기 회전지그가 한 바퀴 회전되면 상기 측정부를 상기 회전지그의 중심방향으로 이동시켜 측정 위치를 변경시켜 상기 도막의 위치에 따른 두께를 측정하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 다수 개의 시편에 형성된 도료의 내구성을 파악하기 위한 자동 도막 두께 측정장치의 상기 측정부는 상기 회전지그가 회전되면 레이저를 조사하여 상기 회전지그에 안착된 다수 개의 상기 시편을 동시에 측정하고, 상기 시편의 가장자리를 중심으로 각각의 상기 시편 개수와 상기 도막의 위치를 판단하여 독립적으로 기록하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 다수 개의 시편에 형성된 도료의 내구성을 파악하기 위한 자동 도막 두께 측정장치의 상기 측정부는 상기 시편의 상기 도막 두께를 1차로 측정한 후 각각의 상기 도막 두께에 대한 초기 두께를 기록하여 저장하고, 상기 시편을 염수에 넣고 회전시켜 마모를 발생시킨 뒤 2차로 상기 도막 두께를 측정한 마모 두께를 상기 초기 두께와 비교하여 마모량을 출력하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 다수 개의 시편에 형성된 도료의 내구성을 파악하기 위한 자동 도막 두께 측정장치에 의하면, 도막이 형성된 다수 개의 시편을 동시에 측정하여 소모된 도막의 두께를 측정함으로써 측정시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 다수 개의 시편에 형성된 도료의 내구성을 파악하기 위한 자동 도막 두께 측정장치에 의하면, 다수 개의 시편이 안착되면 각각의 시편의 위치에 따른 도막의 종류, 초기두께를 기록할 수 있어 시편을 염수에 넣고 소모시킨 후 재측정할 때 각각의 시편에 대한 개별적인 내구성을 판단할 수 있어 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 다수 개의 시편에 형성된 도료의 내구성을 파악하기 위한 자동 도막 두께 측정장치에 의하면, 시편의 도막 두께를 측정할 때 시편의 높이와 도막의 높이를 구분할 수 있어 도막의 두께만 정확하게 추출하여 내구성을 판단할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 다수 개의 시편에 형성된 도료의 내구성을 파악하기 위한 자동 도막 두께 측정장치의 전체적인 형상을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 다수 개의 시편에 형성된 도료의 내구성을 파악하기 위한 자동 도막 두께 측정장치의 회전지그 형상을 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 다수 개의 시편에 형성된 도료의 내구성을 파악하기 위한 자동 도막 두께 측정장치의 측정부가 이송되면서 측정하는 모습을 나타낸 정면도.
도 4는 본 발명에 따른 다수 개의 시편에 형성된 도료의 내구성을 파악하기 위한 자동 도막 두께 측정장치의 시편을 나타낸 확대도.
본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 이하에서 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
본 발명은 다수 개의 시편에 형성된 도막의 내구성을 측정하기 위한 자동 도막 두께 측정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 도료의 내구성을 판단하기 위해 시편에 도료를 도포한 후 염수에 투입하여 소모시킨 후 도막의 두께를 자동으로 측정하여 도료의 내구성을 판단하기 위한 다수 개의 시편에 형성된 도막의 내구성을 측정하기 위한 자동 도막 두께 측정장치에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참고로 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 다수 개의 시편에 형성된 도료의 내구성을 파악하기 위한 자동 도막 두께 측정장치의 전체적인 형상을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 다수 개의 시편에 형성된 도료의 내구성을 파악하기 위한 자동 도막 두께 측정장치의 회전지그 형상을 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 다수 개의 시편에 형성된 도료의 내구성을 파악하기 위한 자동 도막 두께 측정장치의 측정부가 이송되면서 측정하는 모습을 나타낸 정면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 다수 개의 시편에 형성된 도료의 내구성을 파악하기 위한 자동 도막 두께 측정장치의 시편을 나타낸 확대도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다수 개의 시편(10)에 형성된 도료의 내구성을 파악하기 위한 자동 도막(11) 두께 측정장치는 프레임(100)과, 프레임(100)의 상부에서 회전되도록 형성되며 상부면에는 도막(11)이 형성된 다수 개의 시편(10)이 장착될 수 있도록 중심을 기준으로 일정한 간격으로 안착홈(210)이 마련되어 있는 회전지그(200)와, 회전지그(200)의 하부에 형성되며 회전지그(200)의 중심에 결합되어 회전지그(200)를 회전시킬 수 있도록 형성되는 구동부(300)와, 회전지그(200)의 일측 상부에 형성되며 회전지그(200)에 안착되어 회전되는 시편(10)을 향해 레이저를 조사하여 도막(11) 두께를 측정하는 측정부(400)와, 프레임(100)에 형성되며 측정부(400)를 회전지그(200)의 가장자리에서 중심을 향해 슬라이딩시켜 시편(10)에 조사되는 레이저의 위치를 가변시키는 이송부(500)와, 프레임(100)에 형성되며 측정부(400)를 통해 측정된 도막(11) 두께를 출력하는 디스플레이(600)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 도막(11)은 시편(10)의 중앙에 형성되어 있어 측정부(400)가 측정을 시작할 때 도막(11)이 형성되지 않은 시편(10)의 양측 가장자리를 기준으로 도막(11)의 위치를 구분하여 두께를 측정하는 것을 특징으로 한다.
또한 이송부(500)는 구동부(300)에 의해 회전지그(200)가 한 바퀴 회전되면 측정부(400)를 회전지그(200)의 중심방향으로 이동시켜 측정 위치를 변경시켜 도막(11)의 위치에 따른 두께를 측정하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한 측정부(400)는 회전지그(200)가 회전되면 레이저를 조사하여 회전지그(200)에 안착된 다수 개의 시편(10)을 동시에 측정하고, 시편(10)의 가장자리를 중심으로 각각의 시편(10) 개수와 도막(11)의 위치를 판단하여 독립적으로 기록하는 것을 특징으로 한다.
프레임(100)은 회전지그(200), 구동부(300), 측정부(400), 디스플레이(600)를 장착하기 위해 사용되는 것으로, 상부는 평평하게 형성되어 있어 회전지그(200)가 결합될 수 있도록 형성되고, 내부에는 구동부(300)가 결합되어 상부에 결합된 회전지그(200)를 회전시킬 수 있도록 형성되어 있다.
또한 프레임(100)의 상부에는 장치의 동작을 제어한 제어 버튼과 측정 결과를 확인하기 위해 제어하기 위한 키보드 및 마우스가 형성되어 있을 수 있으며, 내부에는 외부로부터 전원을 공급받기 위한 전원장치 및 동작을 제어하기 위한 제어부가 마련되어 있다.
이때 제어부는 컴퓨터로 형성되어 있어 프로그램을 통해 측정 결과를 확인하거나 제어할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하며, 제어부는 각 장치의 동작을 프로그램을 통해 제어하고 일련의 동작과정을 자동으로 수행하도록 구성되는 것이 바람직하다.
회전지그(200)는 원판형태로 이루어져 있으며 프레임(100)의 상부로부터 이격된 상태로 구동부(300)에 의해 회전될 수 있도록 형성되고, 상부면에는 중심 기준으로 방사상으로 다수 개의 안착홈(210)이 일정한 간격으로 형성되어 있어 도막(11)이 형성된 다수 개의 시편(10)을 안착시킬 수 있게 된다.
즉, 회전지그(200)의 안착홈(210)에 다수 개의 시편(10)이 안착될 수 있게 되며 회전지그(200)가 회전됨에 따라 각각의 시편(10)은 측정부(400)의 하부 방면으로 이동되면서 각 시편(10)에 형성된 도막(11)의 두께를 한 번에 측정할 수 있게 된다.
또한 회전지그(200)에 형성된 안착홈(210)의 일단과 타단에는 시편(10)을 고정시키기 위한 체결홀(211)이 형성되어 있으며, 시편(10)의 일단과 타단에는 관통홀(11)이 마련되어 있어 시편(10)을 안착홈(210)에 안착시킨 후 볼트를 관통홀(11)을 통해 체결홀(211)에 체결시킴으로써 시편(10)을 회전지그(200)에 고정시킬 수 있게 된다.
필요에 따라 회전지그(200)의 하부면에 영구자석을 형성시키고 시편(10)이 영구자석의 자기력에 의해 반응하는 자성체로 형성시킴으로써 시편(10)이 안착홈(210)에 안착되면 자기력에 의해 고정될 수 있게 된다.
구동부(300)는 회전지그(200)를 회전시키기 위해 사용되며 크게 구동모터(도시되지 않음)와 구동축(310)으로 구성되어 있으며, 구동모터(도시되지 않음)가 구동축(310)을 회전시키면 회전지그(200)와 결합된 구동축(310)이 회전되면서 회전지그(200)를 회전시킬 수 있게 된다.
이를 위해 구동축(310)은 일단은 프레임(100)의 상부에서 회전지그(200)의 중심과 결합되도록 형성되며, 타단은 프레임(100) 내부에 형성되어 구동모터(도시되지 않음)와 결합되어 구동모터(도시되지 않음)의 회전력을 회전지그(200)로 전달하도록 형성된다.
이때 구동모터(도시되지 않음)는 프레임(100) 내부에 형성되어 외부로 노출되지 않도록 하는 것이 바람직하며, 프레임(100)을 관통하여 형성되는 구동축(310)은 프레임(100)과 마찰이 발생되어 회전력이 감소되는 것을 방지하기 위해 외면에 베어링이 형성되는 것이 바람직하다.
측정부(400)는 회전지그(200)의 일측 상부에 이격되어 형성되며 회전지그(200)에 의해 회전되는 각각의 시편(10)에 레이저를 발광 및 수광하여 각각의 시편(10)에 형성된 도막(11)의 두께를 측정하기 위해 사용된다.
이때 측정부(400)는 레이저 변위센서를 이용하여 시편(10)에 형성된 도막(11)의 두께를 측정할 수 있게 되며, 회전지그(200)가 회전되면 측정부(400) 하부에 시편(10)이 차례대로 위치되면서 각각의 시편(10)에 형성된 도막(11)의 두께를 차례대로 측정하여 기록할 수 있게 된다.
시편(10)에 형성된 도막(11)은 시편(10)의 중앙을 기준으로 사각형 형태로 형성되어 있으며, 시편(10)의 가장자리에는 도막(11)이 형성되지 않도록 함으로써 측정부(400)로부터 조사되는 레이저가 도막(11)의 두께를 측정할 때 측정된 두께를 기준으로 도막(11)과 시편(10)의 시작점과 끝점을 구분할 수 있게 된다.
즉, 측정부(400)에서 조사된 레이저가 초기 시편(10)의 일측에 조사된 후 반사되어 측정된 측정부(400)와 시편(10) 사이의 높이와, 도막(11)에 조사된 후 반사되어 측정된 측정부(400)와 도막(11) 사이의 높이는 큰 차이 값이 발생될 수밖에 없으며, 이를 통해 시편(10)과 도막(11)의 위치를 각각 구분할 수 있게 된다.
따라서 측정부(400)가 레이저를 조사하고 있는 상태에서 회전지그(200)가 회전되어 시편(10)의 일측에 도막(11)이 형성되지 않은 구간의 높이를 측정하여 해당 높이를 기준점으로 잡고, 이후 도막(11)이 형성된 부위에 레이저가 조사되어 도막(11)까지의 높이가 측정되면 기준점까지의 높이에서 도막(11)까지의 높이를 차이가 도막(11)의 두께가 된다.
또한 시편(10)의 일측과 타측은 도막(11)이 형성되어 있지 않으므로 레이저가 시편(10)의 타측에 레이저를 조사하면 기준점과 동일한 높이로 두께가 0이 되므로 도막(11)의 두께 측정이 끝난 것으로 판단할 수 있게 된다.
이러한 과정을 통해 회전지그(200)가 회전되면서 각각의 시편(10) 개수와 위치를 파악할 수 있고, 각 시편(10)의 도막(11) 두께를 별도로 구분하여 측정 및 기록할 수 있게 된다.
이송부(500)는 측정부(400)의 위치를 회전지그(200)의 가장자리에서 회전지그(200)의 중심을 향해 이송시켜 시편(10)에 형성된 도막(11)의 구간별 위치에 따라 도막(11)의 두께를 측정할 수 있게 된다.
이때 이송부(500)는 프레임(100)의 상부에 결합되어 프레임(100)으로부터 이격되어 고정되는 지지대(510)와, 지지대(510)의 상부에 형성되며 외주면에는 나사산이 형성된 볼스크류(530)와, 지지대(510)의 하부에 형성되는 이송레일(540)과, 볼스크류(530)와 이송레일(540)에 결합되어 볼스크류(530)의 회전방향에 따라 이송레일(540)을 따라 슬라이딩되도록 형성되고 측정부(400)가 결합될 수 있도록 형성되는 이송대(550)와, 지지대(510)의 일측에 형성되어 볼스크류(530)에 회전력을 발생시키는 이송모터(520)로 이루어져 있다.
즉, 이송대(550)는 지지대(510)에 형성된 볼스크류(530)와 이송레일(540)에 구속되어 이송모터(520)의 회전방향에 따라 이송레일(540)을 따라 수평방향으로 이송될 수 있게 되며, 이송대(550)에 결합된 측정부(400)는 이송대(550)에 의해 회전지그(200)의 가장자리와 중심을 향해 수평방향으로 이동될 수 있게 된다.
이를 통해 측정부(400)는 회전지그(200)에 안착되어 있는 시편(10)의 일단에서 타단 방향으로 이동하면서 도막(11)의 두께를 구간별로 측정할 수 있게 되며, 이송부(500)는 회전지그(200)가 한 바퀴 회전되어 동일 구간에서 모든 시편(10)의 도막(11) 두께가 측정되면, 다음 구간의 도막(11)두께를 측정할 수 있도록 측정부(400)를 이송시키게 된다.
바람직하게는 시편(10)에 형성된 도막(11)의 일단, 중단, 타단을 측정부(400)가 측정하도록 구성할 수 있으며, 측정부(400)는 이송부(500)에 의해 도막(11)의 일단, 중단, 타단 방면으로 순차적으로 이동하면서 도막(11)의 두께를 측정할 수 있게 된다.
이때 회전지그(200)는 다수 개의 시편(10)이 안착된 상태이므로 측정부(400)는 회전지그(200)가 회전될 때 각각의 시편(10)에 형성된 도막(11)의 일단 두께를 한 번에 측정하고, 이송부(500)에 의해 이송된 후 다시 회전지그(200)가 회전되어 다음 구간의 도막(11) 두께를 측정하게 된다.
이를 위해 측정부(400)는 각각의 시편(10)의 시작점과 끝점을 인식할 수 있는 것이 바람직하며, 측정된 도막(11) 두께는 각각의 시편(10)별로 독립적으로 저장되는 것이 바람직하다.
보다 바람직하게는 도 4와 같이 측정부(400)는 도막(11)의 일단인 1차 측정위치(P1), 중단인 2차 측정위치(P2), 타단인 3차 측정위치(P3)로 순차적으로 이동하여 도막(11)의 두께를 측정하게 된다.
세부적으로는 1차 측정위치(P1)에서 측정부(400)가 위치되면 회전지그(200)가 회전되면서 모든 시편(10)의 도막(11) 두께를 1차 측정위치(P1)에서 한 번에 측정하고, 이후 이송부(500)에 의해 측정부(400)가 2차 측정위치(P2)로 이동한 후 다시 회전지그(200)가 회전되어 모든 시편(10)의 도막(11) 두께를 2차 측정 위치에서 한 번에 측정하게 된다.
이후에는 3차 측정위치(P3)로 측정부(400)가 이송된 후 회전지그(200)가 회전되어 모든 시편(10)의 도막(11) 두께를 3차 측정 위치에서 한 번에 측정하게 되며, 이러한 측정 위치는 필요에 따라 증가되거나 감소될 수도 있다.
디스플레이(600)는 측정부(400)에서 측정된 도막(11)의 두께를 실시간으로 표시하여 각각의 시편(10)에서 측정된 도막(11) 두께를 시각적으로 확인하기 위해 사용된다.
이때 디스플레에는 도막(11)의 두께를 그래프화 하여 출력되는 것이 바람직하여, 측정부(400)에서 측정된 모든 데이터는 프레임(100) 내부에 형성된 제어부에 저장되어 디스플레이(600)를 통해 이전에 저장된 측정 값을 확인할 수 있게 된다.
또한 측정부(400)는 시편(10)의 도막(11) 두께를 1차로 측정한 후 각각의 도막(11) 두께에 대한 초기 두께를 기록하여 저장하고, 시편(10)을 염수에 넣고 회전시켜 마모를 발생시킨 뒤 2차로 도막(11) 두께를 측정한 마모 두께를 초기 두께와 비교하여 마모량을 출력하는 것을 특징으로 한다.
시편(10)은 도막(11)의 내구성을 파악하기 위해 도막(11)이 형성된 직후의 초기 상태에서 도막(11)의 일단, 중단, 타단의 두께가 모두 측정되고 나면 각각의 시편(10)을 염수에 담가 회전시킴으로써 도막(11)이 염수와 물살에 의해 마모되도록 유도하게 된다.
이러한 과정은 도막(11)의 성능을 시험하기 위해 사용되므로 장시간동안 테스트할 수 있으며, 테스트 후 도막(11)이 마모된 시편(10)을 회수하여 회전지그(200)에 장착한 후 측정부(400)를 통해 도막(11)의 일단, 중단, 타단의 두께를 2차로 재측정하게 된다.
이때 마모량은 1차로 측정된 도막(11)의 일단, 중단, 타단의 두께와 2차로 측정된 마모된 도막(11)의 일단, 중단, 타단의 두께 차이를 뺀 값으로 확인할 수 있게 되며, 제어부는 이러한 측정 값을 자동으로 연산하여 디스플레이(600)를 통해 마모 상태를 확인할 수 있도록 안내할 수 있게 된다.
또한 시편(10)이 회전지그(200)로부터 분리되어 재 장착될 때 1차 측정 때 안착된 위치와 상이한 경우가 발생될 수 있으므로 시편(10)의 일단 상부면에는 음각 또는 양각으로 시편(10)의 번호가 기재되어 있고, 회전지그(200)의 상부면에는 안착홈(210)의 번호가 기재되어 있어 시편(10)을 탈부착할 때 위치가 동일하게 삽입되도록 하는 것이 바람직하다.
특히 시편(10)이 안착홈(210)에 안찰될 때 일단과 타단의 위치가 180도로 회전되어 반대로 끼워지는 경우도 발생될 수 있으므로 시편(10)에 형성된 번호가 회전지그(200)의 가장자리를 향하도록 배치되는 것이 바람직하다.
제일 좋은 방법은 시편(10)의 일단과 타단의 형상을 달리하여 반드시 한 방향으로만 안착되도록 하는 것이 좋다.
또한 회전지그(200)는 구동부(300)에 의해 한 바퀴가 회전된 후 정지되도록 하여 시편(10)의 도막(11) 두께를 측정할 때 측정 시작 시편(10)이 1번부터 진행되도록 제어되는 것이 바람직하다.
만약 회전지그(200)가 강제로 회전되는 경우 시편(10)의 번호 순서와 관계없이 측정부(400)가 측정을 시작하게 되므로 이를 방지하기 위해 회전지그(200)의 초기 회전위치를 파악하기 위한 검출센서(도시되지 않음)가 프레임(100)의 상부에 위치되어 있을 수 있다.
검출센서(도시되지 않음)는 회전지그(200)의 하부 가장자리에 형성된 검출단자(도시되지 않음)를 인식하여 회전지그(200)의 회전상태와 회전지그(200)의 위치를 파악하기 위해 사용될 수 있으며, 검출단자(도시되지 않음)는 1번 시편(10)이 안착되는 위치의 회전지그(200) 하부에 형성되어 있고, 검출센서(도시되지 않음)는 측정부(400)의 하부에 위치되어 있는 것이 바람직하다.
이를 통해 회전지그(200)가 회전되었을 때 검출센서(도시되지 않음)가 검출단자(도시되지 않음)를 인식하면 측정부(400)가 측정을 시작하여 1번 시편(10)부터 n번 시편(10)까지 도장 두께를 측정하게 된다.
만약 초기 회전지그(200)가 회전되었을 때 검출단자(도시되지 않음)가 검출되지 못하면 검출단자(도시되지 않음)가 감지될 때까지 회전지그(200)가 회전되고, 검출센서(도시되지 않음)가 검출단자(도시되지 않음)를 감지되면 측정부(400)가 측정을 시작하여 1번 시편(10)부터 도막(11) 두께를 측정할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 다수 개의 시편에 형성된 도료의 내구성을 파악하기 위한 자동 도막 두께 측정장치에 의하면, 도막이 형성된 다수 개의 시편을 동시에 측정하여 소모된 도막의 두께를 측정함으로써 측정시간을 단축시킬 수 있고, 다수 개의 시편이 안착되면 각각의 시편의 위치에 따른 도막의 종류, 초기두께를 기록할 수 있어 시편을 염수에 넣고 소모시킨 후 재측정할 때 각각의 시편에 대한 개별적인 내구성을 판단할 수 있어 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 시편의 도막 두께를 측정할 때 시편의 높이와 도막의 높이를 구분할 수 있어 도막의 두께만 정확하게 추출하여 내구성을 판단할 수 있는 효과가 있다.
이상과 같이 본 발명은, 바람직한 실시 예를 중심으로 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어야 한다.
P1 : 1차 측정위치 P2 : 2차 측정위치
P3 : 3차 측정위치 10 : 시편
11 : 도막 12 : 관통홀
100 : 프레임 200 : 회전지그
210 : 안착홈 211 : 체결홀
300 : 구동부 310 : 구동축
400 : 측정부 500 : 이송부
510 : 지지대 520 : 이송모터
530 : 볼스크류 540 : 이송레일
550 : 이송대 600 : 디스플레이

Claims (5)

  1. 프레임과;
    상기 프레임의 상부에서 회전되도록 형성되며 상부면에는 도막이 형성된 다수 개의 시편이 장착될 수 있도록 중심을 기준으로 일정한 간격으로 안착홈이 마련되어 있는 회전지그와;
    상기 회전지그의 하부에 형성되며 상기 회전지그의 중심에 결합되어 상기 회전지그를 회전시킬 수 있도록 형성되는 구동부와;
    상기 회전지그의 일측 상부에 형성되며 상기 회전지그에 안착되어 회전되는 상기 시편을 향해 레이저를 조사하여 상기 도막 두께를 측정하는 측정부와;
    상기 프레임에 형성되며 상기 측정부를 상기 회전지그의 가장자리에서 중심을 향해 슬라이딩시켜 상기 시편에 조사되는 레이저의 위치를 가변시키는 이송부와;
    상기 프레임에 형성되며 상기 측정부를 통해 측정된 상기 도막 두께를 출력하는 디스플레이;를 포함하고,
    상기 측정부는
    상기 회전지그가 회전되면 레이저를 조사하여 상기 회전지그에 안착된 다수 개의 상기 시편을 동일한 측정위치에서 동시에 측정하고,
    상기 시편의 가장자리를 중심으로 각각의 상기 시편 개수와 상기 도막의 위치를 판단하여 독립적으로 기록하며,
    상기 이송부는 상기 구동부에 의해 상기 회전지그가 한 바퀴 회전되면 상기 측정부를 상기 회전지그의 중심방향으로 이동시켜 측정 위치를 변경시켜 상기 도막의 위치에 따른 두께를 측정하고,
    상기 회전지그와 상기 시편의 상부면에는 번호가 기재되어 있어 상기 번호를 통해 상기 도막을 마모시킨 상기 시편을 재장착할 때 상기 안착홈에 상기 시편의 위치가 일정하게 삽입될 수 있으며,
    상기 회전지그의 하부에는 상기 회전지그의 회전상태 및 위치를 파악하기 위한 검출단자;가 형성되어 있고,
    상기 프레임의 상부에는 상기 검출단자를 감지하기 위한 검출센서;가 형성되어 있으며,
    상기 측정부는 상기 검출센서가 상기 검출단자를 인식한 상태에서 측정을 시작하는 것을 특징으로 하는
    다수 개의 시편에 형성된 도료의 내구성을 파악하기 위한 자동 도막 두께 측정장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 도막은 상기 시편의 중앙에 형성되어 있어 상기 측정부가 측정을 시작할 때 상기 도막이 형성되지 않은 상기 시편의 양측 가장자리를 기준으로 상기 도막의 위치를 구분하여 두께를 측정하는 것을 특징으로 하는
    다수 개의 시편에 형성된 도료의 내구성을 파악하기 위한 자동 도막 두께 측정장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 측정부는
    상기 시편의 상기 도막 두께를 1차로 측정한 후 각각의 상기 도막 두께에 대한 초기 두께를 기록하여 저장하고,
    상기 시편을 염수에 넣고 회전시켜 마모를 발생시킨 뒤 2차로 상기 도막 두께를 측정한 마모 두께를 상기 초기 두께와 비교하여 마모량을 출력하는 것을 특징으로 하는
    다수 개의 시편에 형성된 도료의 내구성을 파악하기 위한 자동 도막 두께 측정장치.
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