KR19980048109A - 케이블의 굴곡시험장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 케이블의 굴곡시험장치에 관한 것으로서, 프레임과, 프레임상에 설치된 고정원통에 일단이 지지된 피이동굴곡시험케이블의 타단을 고정하고 케이블의 고정구간에서 굴곡이 반복적으로 왕복되도록 하는 왕복요동체를 구비한 이동굴곡시험부와, 피절곡시험케이블이 임의의 위치를 지점으로 하여 소정의 각도범위에서 왕복절곡되도록 하는 요동아암을 구비한 절곡시험부와, 이동굴곡시험부의 왕복요동체 의 운동을 절곡시험부로 전달하는 운동전달수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블의 굴곡시험장치이다. 따라서 본 발명에 의한 케이블의 굴곡시험장치에 의해 절곡시험과 이동굴곡시험을 하나의 시험기로 동시에 수행할 수 있고, 실제 기계장치 등에서의 케이블의 거동과 굴곡시험기상의 케이블의 거동을 동일하게 하여 시험을 수행할 수 있다.

Description

케이블의 굴곡시험장치

본 발명은 케이블의 굴곡시험장치에 관한 것이다.

제조공정 등에서 로봇이 작업인력을 대치하여 다수의 작업을 수행한다. 이러한 로봇의 동작에 따라, 로봇의 각 운동부위에 설치되어 각종 전자신호 및 전력을 공급하는 케이블도 운동을 하게 된다. 이러한 케이블의 내구성을 평가하기 위해 다수의 시험을 수행하는데, 로봇의 회전 또는 평행이동에 따른 케이블의 굴곡부위의 이동굴곡시험과, 로봇 관절부의 회전운동에 따른 케이블 굴곡부위의 절곡시험이 요구된다. 종래에는 상기의 이동굴곡시험과 좌우굴곡시험을 각각의 전용시험기에 의해 수행하였다.

도 3은 종래의 케이블의 이동굴곡시험기의 개략적 정면도이다. 도 3에서 종래의 케이블의 이동굴곡시험기는, 케이블(47)의 일단을 고정하는 고정클립(46b)이 부착된 편평한 지지대(41)와, 지지대(41)의 양측에 고정된 지지브라켓(42)과, 양단이 지지브라켓(42)의 상단에 고정설치된 안내축(43)과, 안내축(43)을 따라 이동하며 이동에 필요한 동력을 공급하는 구동모우터(45)가 상단에 부착되고 케이블(47)의 일단을 고정하는 고정클립(46a)이 하단에 부착된 이동박스(44)로 구성된다.

상기와 같은 구성의 종래기술에 따라 케이블의 이동굴곡시험장치에 이동굴곡시험의 대상이 되는 케이블(47)의 일단이 상기 이동박스(44)에 부착된 고정클립(46a)에 고정되고 U형으로 굴곡되어 타단이 상기 지지대(41)에 부착된 고정클립(46b)에 고정된다. 그리고 상기 이동박스(44)가 안내축(43)을 따라 좌우로 왕복이동함에 따라 케이블(47)의 이동굴곡시험이 수행된다.

도 4와 도 5는 각각 종래기술에 따른 좌우굴곡시험기의 개략적 정면도와 우측면도이다. 상기 도면에서와 같이, 편평한 지지대(51)에 지지브라켓(52)이 설치되고 지지브라켓(52)의 일면에는 구동모터(53)가 부착되고 타면에는 고정클립(56)이 부착되어 있는 요동아암(55)이 구동모터(53)의 구동축(54)에 부착된다. 요동링크(55)의 아래에는 두 개의 고정축(57)이 서로 평행하게 지지브라켓(52)에 부착된다. 그리고 절곡시험의 대상이 되는 케이블(59)은 일단이 요동링크(55)상의 고정클립(56a)에 고정되고 타단은 두 고정축(57)사이에 통과되어 고정클립(56b)에 의해 하중추(58)에 고정된다.

이러한 구성의 따라, 구동모터(53)가 일정한 각도범위에서 회동하면 요동링크(55)가 회동하고, 요동링크(55)에 부착된 케이블(59)의 일단은 요동링크(55)의 운동에 따라 움직이고 하중추(58)에 고정된 타단은 하중추(58)에 의해 일정한 장력을 받은 상태로 정지해 있게 되어 절곡시험이 수행된다.

그런데, 이러한 종래기술에 따른 이동굴곡시험기와 절곡시험기는 다음과 같은 문제점이 있다. 즉 이동굴곡시험과 절곡시험을 각각의 전용시험기에 의해 수행함으로써 시험설비가 다수 필요하게 된다. 또한 이동굴곡시험과 절곡시험과정에서의 케이블의 거동이 실제 로봇의 동작에 따른 케이블의 거동과 다르게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은, 하나의 시험기에 의하여 케이블의 이동굴곡시험과 절곡시험을 수행하는 케이블의 굴곡시험기를 제공하고 굴곡시험기에서의 케이블의 거동이 실제 로봇의 동작에 따른 케이블의 거동과 동일한 케이블의 굴곡시험기를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 케이블의 굴곡시험장치의 개략적 평면도,

도 2는 도 1의 정면도,

도 3은 종래기술의 케이블의 이동굴곡시험장치를 나타낸 개략적 정면도,

도 4는 종래기술의 케이블의 절곡시험장치를 나타낸 개략적 정면도,

도 5는 도 4의 우측면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 프레임

10 : 구동장치11 : 구동모터

12 : 구동모터축13,17 : 벨트풀리

14 : 변속기15 : 변속기출력축

16 : 변속기구동축18 : 타이밍벨트

20 : 이동굴곡시험장치21 : 회전원통

22 : 지지축23,25 : 고정클립

24 : 고정원통26 : 피이동굴곡시험케이블

30 : 절곡시험장치31 : 지지대

32 : 지지축33 : 요동아암

34,38 : 고정클립35 : 요동핀

36 : 구동링크37 : 지지브라켓

39 : 고정핀40 : 피절곡시험케이블

상기 목적은, 프레임과: 프레임에 일단이 지지된 피이동굴곡시험케이블의 타단을 고정하고 케이블의 고정구간에서 굴곡이 반복적으로 왕복되도록 하는 왕복요동체를 구비한 이동굴곡시험부와: 피절곡시험케이블이 임의의 위치를 지점으로 하여 소정의 각도범위에서 왕복절곡되도록 하는 요동아암을 구비한 절곡시험부와: 상기 이동굴곡시험부의 왕복요동체 또는 절곡시험부의 요동아암 중, 어느 하나의 운동을 타측으로 전달하는 운동전달수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블의 굴곡시험장치에 의해 달성된다.

또한 이동굴곡시험과정에서의 케이블의 거동이 실제 로봇의 회전운동 또는 평행운동시의 케이블의 거동과 유사하게 동작하도록, 상기 이동굴곡시험부의 왕복요동체는 소정의 구동수단에 의해 소정의 각도범위에서 왕복요동하는 것으로 구성하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 상기의 이동굴곡시험장치에서 피이동굴곡시험케이블은 U형으로 굴곡되어, 굴곡부위가 소정범위내에서 왕복되도록 하여 실제 로봇에 설치된 케이블의 거동과 유사하게 거동하도록 할 수도 있다.

그리고 상기의 왕복요동체의 구동수단은, 구동모터와, 구동모터의 동력을 변속기로 전달하는 동력전달부와, 구동모터의 회전속도를 소정의 속도로 감속시키는 감속장치를 포함하도록 하여 케이블의 굴곡시험속도를 조절할 수 있도록 구성할 수도 있다.

또한 상기의 절곡시험부는 피절곡시험케이블의 일단이 요동아암의 소정위치에 부착되고 타단이 프레임상의 소정위치에 부착되도록 구성하여, 요동아암의 왕복요동운동에 의해 케이블의 절곡이 일어나도록 할 수 있다. 바람직하게는 상기 절곡시험부는 요동아암의 회전중심부 또는 프레임상의 소정의 위치에 설치되는 지지축으로 이루어지는 피절곡시험케이블의 절곡지지부를 포함하도록 하여 상기 절곡지지부에서 케이블의 절곡이 이루어지도록 할 수 있다.

그리고 상기의 운동전달수단은, 일단은 상기 이동굴곡시험부의 회전요동체의 소정위치에 회동가능하도록 부착되고 타단은 상기 절곡시험부의 요동아암의 소정위치에 회동가능하도록 설치되는 링크를 포함하도록 케이블의 굴곡시험장치를 구성하여, 링크의 운동에 의해 이동굴곡시험부의 왕복요동체 또는 절곡시험부의 요동아암 중 어느 하나의 운동을 타측으로 전달하도록 할 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 케이블의 굴곡시험장치의 개략적 평면도이고, 도 2는 도 1의 개략적 정면도이다. 이들 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 케이블의 굴곡시험장치는 프레임(1)과 구동장치(10)와 이동굴곡시험장치(20)와 절곡시험장치(30)로 구성되어 있다.

프레임(1)은, 상면이 편평하고 하면에 공간이 있어 구동장치(10)와 이동굴곡시험장치(20)와 절곡시험장치(30)가 장착되어 있다.

구동장치(10)는, 프레임(1)의 상면에 구동모우터(11)가 설치되어 있고, 벨트풀리(13)가 부착된 구동모터축(12)이 지지대(11)하단으로 돌출하여 있다. 그리고 프레임(1)상면에 구동모터(11)의 도면상의 좌측에는 변속기(14)가 설치되고 변속기(14)의 아래측으로는 벨트풀리(17)가 부착된 변속기구동축(16)이 설치되어 프레임(1)하단으로 돌출되어 있다. 구동모터축(12)의 벨트풀리(13)와 변속기구동축(16)에 부착된 벨트풀리(17)에는 타이밍벨트(18)가 설치되어 있다. 타이밍벨트(15) 외에 편평벨트, V벨트, 체인 또는 와이어도 사용할 수 있으나 정확하고 정숙한 운동전달을 위해서는 타이밍벨트(18)가 바람직하다.

이동굴곡시험장치(10)는, 회전원통(21)이 변속기출력축(15)에 부착되어 있고, 회전원통(21)의 바깥측으로 프레임(1)위에 고정원통(24)이 설치되어 있다. 또한 고정원통(24)의 내측면과 회전원통(21)의 외측면에는 고정클립(23,25)이 부착되어 있어 피이동굴곡시험케이블(26)의 양단이 고정클립(23,25)에 고정되어 회전원통(21)과 고정원통(24)사이에서 U형으로 만곡되어 있다.

절곡시험장치(30)는, 프레임(1)상면의 구동모터(11)의 도면상 우측으로 지지대(31)가 설치되어 있고, 지지대(31)상면의 일측에는 요동아암(33)의 회전중심이 되는 지지축(32)이 설치되어, 이에 고정클립(34)이 중단에 설치된 요동아암(34)의 일단이 부착되어 지지축(32)을 중심으로 회전가능하게 되어 있으며, 지지대(31)의 타측에는 고정클립(38)이 부착되어 있는 지지브라켓(37)이 설치되어 있다. 또한, 이동굴곡시험장치(20)의 회전원통(21)상에 설치되어 있는 지지축(22)에 일단이 부착된 구동링크(36)의 타단과 요동아암(33)이 요동핀(35)으로 연결되어 상호 회동가능하도록 되어 있다. 그리고 지지대(31)상면의 지지축(33)의 옆에는 피절곡시험케이블(40)을 통과시킬수 있는 간격을 두고 고정핀(39)이 설치되어 있다. 또한 피절곡시험케이블(40)은, 일단이 요동아암(33)상의 고정클립(34)에 고정되어 있고, 요동아암(33)의 회전중심부와 고정핀(39)사이에 통과되어 타단이 지지브라켓(37)상의 고정클립(38)에 부착되어 있다.

이러한 구성에 따라, 먼저 구동모터(11)가 일정각도범위의 왕복회동을 하면 타이밍벨트(18)에 의해 변속기(14)를 구동하고, 변속기(14)는 소정의 회전감속비에 따라 감속을 행하여 회전원통(21)을 일정각도범위로 왕복회동시킨다. 회전원통(21)이 회전함에 따라 회전원통(21)에 고정클립(23)에 의해 고정된 피이동굴곡시험케이블(26)의 일단이 회전원통(21)의 원주상을 굴곡된 상태로 왕복운동하게 된다. 이에 따라 피이동굴곡시험케이블(26)의 굴곡부위는 일정구간내에서 반복하여 왕복하게 되어 이동굴곡시험이 수행된다..

또한 회전원통(21)의 왕복회동함에 따라 회전원통(21) 상단의 지지축(22)에 부착된 구동링크(36)의 일단은 회전원통(21)상의 지지축(22)의 회전범위에 따라 운동을 하고, 구동링크(36)의 타단은 지지브라켓(31)상의 지지축(32)을 회전운동의 중심으로 하여 회전운동만이 가능한 요동아암(33)의 회전운동에 구속되어 운동을 함으로써 회전원통(21)의 일정각도 범위의 왕복회동이 요동아암(33)의 일정각도범위의 왕복회동으로 변환된다. 요동아암(33)이 일정각도범위로 회동함에 따라, 피절곡시험케이블(40)은 요동아암(33)의 회전중심부와 고정핀(39)사이에 통과된 부위에서 반복된 굴곡운동을 받게 되어 절곡시험이 수행된다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 케이블의 굴곡시험장치에 의해 이동굴곡시험과 절곡시험을 하나의 장치로 동시에 수행함으로써, 시험장치가 단순하게 되어 시험장치의 가격을 저렴하게 할 수 있고 설치공간이 작아지며 소수의 인원으로 시험을 수행할 수 있게 된다. 또한 이동굴곡시험과 절곡시험시 케이블의 거동을 실제 로봇의 운동에 따른 케이블의 거동과 유사하게 함으로써 굴곡시험의 신뢰성을 높일 수 있는 것이다.

Claims (7)

1. 케이블의 굴곡시험장치에 있어서,

   프레임과:

   프레임에 일단이 지지된 피이동굴곡시험케이블의 타단을 고정하고 케이블의 고정구간에서 굴곡이 반복적으로 왕복되도록 하는 왕복요동체를 구비한 이동굴곡시험부와:

   피절곡시험케이블이 임의의 위치를 지점으로 하여 소정의 각도범위에서 왕복절곡되도록 하는 요동아암을 구비한 절곡시험부와:

   상기 이동굴곡시험부의 왕복요동체 또는 절곡시험부의 요동아암 중, 어느 하나의 운동을 타측으로 전달하는 운동전달수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블의 굴곡시험장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 이동굴곡시험부의 왕복요동체는 소정의 구동수단에 의해 소정의 각도범위에서 왕복회동하는 것을 특징으로 하는 케이블의 굴곡시험장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 이동굴곡시험부에서, 상기 피이동굴곡시험케이블은 U형으로 굴곡되어, 굴곡부위가 소정범위내에서 왕복되는 것을 특징으로 하는 케이블의 굴곡시험장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 구동수단은, 구동모터와, 구동모터의 동력을 변속기로 전달하는 동력전달부와, 구동모터의 회전속도를 소정의 속도로 감속시키는 감속장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블의 굴곡시험장치.
5. 제 1항내지 제 4항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 절곡시험부는 피절곡시험케이블의 일단이 요동아암의 소정위치에 부착되고 타단이 프레임상의 소정위치에 부착되는 것을 특징으로 하는 케이블의 굴곡시험장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기 절곡시험부는, 요동아암의 회전중심부 또는 프레임상의 소정의 위치에 설치되는 지지축으로 이루어지는 피절곡시험케이블의 절곡지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블의 굴곡시험장치.
7. 제 4항 또는 제 6항에 있어서,

   상기 운동전달수단은, 일단은 상기 이동굴곡시험부의 회전요동체의 소정위치에 회동가능하도록 부착되고 타단은 상기 절곡시험부의 요동아암의 소정위치에 회동가능하도록 설치되는 링크를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블의 굴곡시험장치.