KR20050077895A - 반복 압축 시험기 - Google Patents

반복 압축 시험기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 신발의 반복 압축에 대한 충격 흡수 능력을 측정하기 위한 것으로 반복적인 사람의 보행 동작을 시험 장치로 구현하고, 소프트웨어 개발에 따른 시험 장치의 조정과 지유아이(Graphical User Interface)를 할 수 있도록 고안된 반복 압축 시험기에 관한 것이다.
신발 완재품을 실험할 수 있도록 제작된 라스트(100), 소재를 실험할 수 있는 압축판(110), 인장 시험이 가능하도록 고안된 고정 지그(120), 반복 압축 시험기의 동작을 구현하는 유압엑츄에이터(10), 하중을 감지할 수 있는 하중 감지부(20), 변위를 감지할 수 있는 변위 감지부(30), 반복 압축 시험기의 제어를 위한 컨트롤러(40), 필요한 데이터의 저장 및 디스플레이를 위한 소프트웨어(50)로 구성된 반복압축시험기이다.

Description

반복 압축 시험기{Repetitive Compression Tester}
본 발명은 사람의 반복적인 보행 동작에서 오는 충격 흡수 능력을 측정하기 위한 장치이며, 사람의 보행 동작에서 오는 충격을 반복 압축 시험기로 구현하였으며, 계속적인 반복 운동에 따른 신발의 충격력과 흡수력을 측정하는 시험기이다.
종래 신발의 압축 시험에 대한 예가 대한민국특허청 특허공개 제1999-002787 와 대한민국특허청 특허공개 제1999-0038268에 공고되어 있다. 대한민국특허청 특허공개 제1999-002787와 대한민국특허청 특허공개 제1999-0038268의 고안에 따르면 실험 재료에 있어서 시편으로 제한되어 있으며, 압축 시험에 있어서 자동 반복적인 압축 시험이 불가능하며, 컴퓨터와 인터페이스에 의한 반복 압축 시험기의 동작 제어 및 데이터의 저장 및 그래프의 디스플레이가 되질 않는 단점을 가지고 있다.
본 발명은 인간이 보행 및 운동 시 가지는 반복적인 압축의 효과를 반복 압축 시험기로 구현하여 실험재료(105)에 반복적인 압축을 가하게 되고, 압축력과 흡수력을 측정할 수 있을 뿐만 아니라 라스트(100)와 압축판(110)의 교체에 의하여 신발의 완재(101)뿐만 아니라 소재(102)까지 실험 대상의 선정폭이 많아졌으며, 고정지그(120)의 교체에 의하여 인장 실험을 가능하게 한다. 그리고 컴퓨터(60)와 컨트롤러(40), 컨트롤러(40)와 유압엑츄에이터(10)와의 인터페이스에 의하여 시험기의 동작 제어 및 데이터의 저장 및 디스플레이플 가능하도록 설계되어진 반복 압축 시험기를 제공한다.
본 발명에서는 신발의 완재 및 소재에 대한 탄성의 변화 및 압축력,흡수력,인장력을 측정하는 반복 압축 시험기에 관한 것으로, 인간이 보행 및 운동시 가지는 반복적인 압축의 효과를 반복 압축 시험기로 구현하였으며, 컨트롤러(40)를 이용한 반복 압축 시험기의 동작 제어 및 컴퓨터(60)에 의한 데어터의 저장 및 그래프로 디스플레이를 가능하게 한다.
본 발명은 신발의 완재 및 소재에 대한 탄성의 변화와 충격 흡수의 능력 및 압축력을 측정하는 반복 압축 시험기에 관한 것이다.
도 1을 참조하면 반복 압축 시험기는 크게 컴퓨터(60), 컨트롤러(40), 유압엑츄에이터(10), 하중감지부(20), 변위감지부(30), 파워 유니트(70)로 나뉜다. 컴퓨터(60)는 컨트롤러(40)와 인터페이스되어 반복 압축 시험기의 동작을 지령하게 된다.
베이스(80)의 양쪽에는 수직지지대(81)가 수직으로 고정되어 있으며, 수직지지대(81)의 상부에는 수평지지대(82)가 수평으로 고정되어 있다. 수평지지대(82)는 중앙에 유압실린더(11)가 관통하여 장치될 수 있도록 구멍이 뚫려져 있으며, 유압실린더(11)를 고정시킨다. 유압실린더(11)의 내부에는 피스톤(12)이 있으며, 피스톤(12)의 하부에는 수직으로 하중감지부(20)가 고정되어 있으며, 하중감지부(20)의 하부에는 수직으로 라스트(100)를 고정시킬 수 있다.
유압실린더(11)의 상부에는 변위 고정 지지대(31)가 장치되어 있으며, 변위 고정 지지대(31)의 상부에 장치되어져 있는 변위 감지부(30)를 고정시켜준다. 피스톤(12)이 상하 운동을 하면 변위감지부(30)에서 변위가 측정되어 컨트롤러(40)에 신호를 보낸다.
라스트(100)는 신발 완재(101) 실험을 할 수 있도록 제작되었다. 하중 감지부(20)의 하부에 수직으로 장치된 라스트(100)를 분리하여 압축판(110)과 인장 고정 지그(120)를 선택하여 장치할 수 있다. 하중감지부(20)의 하부에 압축판(110)이 고정되었을 경우에는 신발 소재(102)를 실험할 수 있으며, 인장 고정 지그(120)가 고정될 경우 시편(103)을 실험할 수 있다.
피스톤(12)의 수직 상하 운동에 의하여 하중 감지부(20)와 라스트(100)는 수직 상하 운동을 하며, 베이스(80)를 누를 때 하중 감지부(20)에서 하중이 측정되어 컨트롤러(40)에 신호를 보낸다.
하중 감지부(20)로 사용할 수 있는 압력 센서로는 부르돈관, 다이어프램, 벨로우즈와 같은 기계식 압력 센서와 스트레인 게이지, 유기 또는 무기 압전 소자, 엘브이디티{LVDT} 인덕티브 타입의 코일형와 같은 전자식 압력 센서 그리고 압저항식, 정전 용량식의 반도체식 압력 센서가 사용이 가능하다.
도 4를 참조하면 목표 신호(700)만큼 피스톤(12)의 정확한 동작을 위한 유압엑츄에이터(10)의 구성에 따른 동작 흐름을 나타낸다. 컴퓨터(60)에서 지령을 받은 컨트롤러(40)는 디에이시{DAC}(350)에 의하여 목표신호(700)를 유압엑츄에이터(10)에 입력하게 된다. 증폭기(710)에 의하여 목표신호(700)가 증폭되어 서보밸브(720)를 통하여 유압작동기(730)가 작동하게 되며, 기계적인 동작을 하게 된다. 유압작동기(730)에서 출력되는 신호는 피드백(750)하여 비교기(760)에서 목표신호(700)와 비교되어, 정확한 하중이나 변위를 제어하게 된다.
컨트롤러(40)는 컴퓨터(60)와 인터페이스되며, 측정된 데이터를 실시간으로 전송한다. 컴퓨터는(60)는 측정된 데이터를 엑셀파일 형식으로 저장 가능하며, 그래프로의 표현 및 분석을 가능하게 한다.
전술한 본 발명에 의하면 신발의 완재 및 소재에 있어서 반복적인 압축 시험과 인장 시험이 가능하도록 발명 되어졌으며, 컴퓨터에 의하여 반복 압축 시험기의 자동제어가 가능하며, 유압 서보 시스템에 의한 정확한 목표 신호(700)의 제어가 가능하여 목표신호(700)를 하중으로 선정하였을 경우 변화되는 변위측정이 가능하며, 목표신호를 변위로 두었을 경우 변화되는 하중측정이 가능하다. 측정된 데이터는 컴퓨터(60)와의 인터페이스에 의하여 데이터가 실시간으로 저장되며, 그래프가 그려진다. 데이터는 엑셀파일 형태로 저장이 가능하며, 그래프는 확대, 축소 기능을 가져서 데이터의 분석을 한다.
전술한 본 발명에 의하면 신발 완제품(101)과 신발 소재(102)에 대한 변위측정 및 하중측정, 인장시험이 자동적으로 제어할 수 있는 반복 압축 시험기를 제공한다.
도 1은 본 발명에 대한 반복 압축 시험기의 정면도.
도 2는 본 발명에 대한 실험의 방법 및 실험의 재료.
도 3은 본 발명에 대한 반복 압축 시험기에 대한 블록선도.
도 4는 본 발명에 대한 유압엑츄에이터의 구성에 따른 동작 흐름도.
도 5는 본 발명에 대한 반복 압축 시험기의 동작 흐름도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 유압엑츄에이터 11 : 유압실린더 12 : 피스톤
20 : 하중 감지부 30 : 변위 감지부 31 : 변위 고정 지지대
40 : 컨트롤러 50 : 소프트웨어 60 : 컴퓨터
70 : 파워 유니트 80 : 베이스 81 : 수직지지대
82 : 수평지지대 100 : 라스트 101 : 신발 완재
102 : 소재 103 : 시편 110 : 압축판
120 : 인장 고정 지그 320 : 하중 감지 증폭부 330 : 변위 감지 증폭부
340 : 에이디시{ADC} 350 : 디에이시{DAC} 700 : 목표신호
710 : 증폭기 720 : 서보밸브 730 : 유압작동기
740 : 부하 750 : 피드백신호 760 : 비교기

Claims (6)

  1. 신발의 완재품 및 소재를 시험할 수 있도록 교체형으로 제작된 라스트(100), 압축판(110), 인장고정지그(120) 반복 압축 시험기의 동작을 구현하는 유압엑츄에이터(10), 하중을 감지할 수 있는 하중 감지부(20), 변위를 감지할 수 있는 변위 감지부(30), 반복 압축 시험기의 제어를 위한 컨트롤러(40), 실험의 환경 설정 및 명령을 지령, 실험에 따른 필요한 데이터의 저장 및 디스플레이를 위한 소프트웨어(50)로 구성되는 것을 특징으로 하는 반복압축시험기.
  2. 제 1항에 있어서, 컨트롤러(40)에 의하여 반복적인 동작이 가능하며, 반복 회수를 카운트하여 자동적으로 선택되어진 반복 회수만큼 실행 후 자동 정지되는 것을 특징으로 하는 반복 압축 시험기.
  3. 제 1항에 있어서, 부하(740)의 하중이나 위치는 피드백신호(750)에 의하여 목표신호(700)와 비교되며 원하는 하중이나 위치를 정확하게 제어하는 것을 특징으로 하는 반복 압축 시험기.
  4. 제 1항에 있어서, 라스트(100)와 하중압축판(110) 또는 인장고정지그(120)의 교체에 의하여 실험에 있어서 신발의 완재(101) 및 소재(102)를 압축시험 할 수 있을 뿐만 아니라 시편(103)의 인장 시험이 가능하는 것을 특징으로 하는 반복 압축 시험기.
  5. 제 1항에 있어서, 반복 압축 시험기의 환경 설정 및 동작의 명령 지령, 측정된 데이터의 저장 및 디스플레이, 그래프 표현이 되는 소프트웨어(50)를 가지는 것을 특징으로 하는 반복 압축 시험기.
  6. 제 1항에 있어서, 피스톤(12)의 하부에 수직으로 고정되는 하중감지부(20)로 사용할 수 있는 압력센서로는 부르돈관, 다이어프램, 벨로우즈와 같은 기계식 압력 센서와 스트레인 게이지, 유기 또는 무기 압전 소자, 엘브이디티{LVDT} 인덕티브 타입의 코일형, 로드셀과 같은 전자식 압력 센서 그리고 압저항식, 정전 용량식의 반도체식 압력센서가 사용이 가능한 것을 특징으로 하는 반복 압축 시험기.
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