KR20050098415A - 차체 패널의 덴트 강성 시험 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소정의 실물 시편 고정장치에 고정되는 적어도 하나의 실물 시편과, 상기 실물 시편의 면과 마주보도록 설치하되 상기 실물 시편의 면에 접촉시킨후 하중을 가하여 덴트를 형성하도록 전후 유동가능하게 구비되는 로드바를 갖는 스테틱 시험장치부와, 상기 스테틱 시험장치부 일측에 설치하되 소정의 스틸볼을 격발시켜 상기 실물 시편면에 스틸볼에 의한 충격 덴트를 형성하도록 구성되는 다이나믹 시험장치부 및 상기 다이나믹 시험장치부 및 스테틱 시험장치부에 의해 실물 시편면상에 형성된 덴트의 깊이와 받는 하중을 분석하고 모니터링하는 제어부를 포함하는 장치의 덴트 강성 시험 방법에 관한 것으로서, 상기 스테틱 시험장치부와 다이나믹 시험장치부는 상기 제어부에 의해 동시에 제어를 받도록 함으로써, 각각 개별적으로 또는 동시에 실물 시편의 덴트 특성을 측정하도록 하여 각종 상황에 따라 발생될 수 있는 차체 패널의 덴트 특성을 미연에 분석하여 자동차용 강판을 생산하는데 적용함으로써, 고품질의 차량용 외판재를 소비자에게 적절히 공급할 수 있다.

Description

차체 패널의 덴트 강성 시험 방법{METHOD FOR TESTING RIGIDITY OF VEHICLE BODY PANEL}

본 발명은 차체 패널의 덴트 강성 시험장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차체 패널에 가해지는 외력에 의해 발생하는 소성변형의 정도를 임계 하중값 내지 임계 변형값으로 검증함으로써, 이를 토대로 차체 패널에 대한 다양한 상황에 대응되는 강성을 평가할 수 있도록 하는 차체 패널의 덴트강성 시험 방법에 관한 것이다.

근래들어, 자동차 산업이 급속도로 발전하면서, 사용자의 다양한 기호 및 욕구에 부응하기 위하여 경주하고 있는 실정이다. 이러한 사용자의 기호 중 가장 중요한 부분은 차량의 안전성에 관한 것이다. 즉, 차량의 외관을 구성하고 있는 차체 패널은 일정 강성을 갖는 냉연 강판으로 제조되는데, 차량이 운행중일 때(또는 운행중이지 않을 때) 외력 또는 타력에 의해 차체 패널에 함몰 부위(일반적으로 덴트라 한다)가 발생되며, 좀더 심할 경우에는 차량 운전자 또는 승객의 생명을 위협받을 수도 있는 것이다.

따라서, 자동차 제조사들은 차체 외관용 패널을 제조할 때, 소정의 강성 시험을 필히 수행하여 차체 패널에 발생하는 소성변형의 정도를 통해 부품별, 소재별, 부위별, 두께별등의 특성을 분석하여 생산되는 차량에 적용하고 있다. 또한, 차량의 경량화를 구현함과 동시에 내(耐)덴트 특성을 개선하고자하는 목적에도 부합한다.

이를 위해 종래의 차체 패널의 덴트 강성을 시험하기 위한 장치가 실용신안 등록출원 제1996-048956호 및 특허출원 제1997-045272호로 출원되어 있다. 상기 실용신안등록출원 제1996-048956호는 지그(10)상에 안착지지되는 다이알 게이지(20)를 이용하여 차체외판(100)에 외력에 의해 생성된 반원의 홈(11)에 대한 굴곡의 정도를 측정할 수 있도록 한 것이다.

그러나, 이와 같은 내덴트 강성 시험기의 경우에는 차체외판(100)에 하중을 시험자가 수동으로 가함과 더불어 하중 제거후 생성된 반원의 홈(11)의 굴곡도 다이알 게이지(20)를 이용하여 측정하기 때문에, 하중부하의 작용점으로 가하게 되는 하중이 시험자에 의한 수동으로 이루어짐에 따라 하중의 정도가 일정하지 못하므로, 시험환경의 일정함을 유지할 수 없어 정확한 대비 시험이 이루어질 수 없다는 문제점이 있었다.

또한, 상기 특허출원 제1997-045272호는 외측패널에 고정되는 사각프레임(12)상에 레이저 광원(21)을 이용한 레이저 빔(22)의 조사가 이루어지는 레이저 건(20)을 설치하고서, 이 레이저 건(20)을 매개로 하여 외측패널에 생성된 홈에 대한 내덴트 성능을 정밀하게 시험할 수 있도록 한 것이다

그러나 이와 같은 내덴트 강성 시험 장치 및 시험 방법은 시험시, 외측 패널에 하중을 가한 다음 시험 장치를 하중이 가해진 부위에 옮겨 이를 측정하는 구성이므로, 외측 패널에 가해지는 하중 부하의 작용점과 하중부하 측정점의 위치가 정확히 일치하지 않는 경우에는 측정 시험 결과에 대한 신뢰성의 저하 내지 오류를 배제할 수 없다는 문제점이 발생한다.

더욱이, 상술한 양 발명은 소정의 강성측정수단을 차체 패널상에 정적으로(static)가압하는 방식을 채택하고 있기 때문에 실제 차량의 운행중에 발생하는 동적인(dynamic) 덴트 특성을 측정하기에는 무리가 있다. 따라서, 실제 차량에 발생할 수 있는 다양한 상황에 대처할 수 있는 강종의 패널을 생산하기 위한 덴트 특성을 측정하기에는 극히 제한된 시험결과만을 얻을 수 밖에 없는 문제점이 발생하게 된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써 본 발명의 목적은 차체 패널의 실물 시편을 이용하여 다양한 덴트 특성(내덴트 강성)을 측정하여 소망하는 강종의 차체 패널을 생산할 수 있도록 구성되는 차체 패널의 덴트 강성 시험 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 작업자의 육안이 아닌 측정기로 미세한 부분까지도 내덴트 강성을 측정할 수 있도록 하여 내덴트 강성의 정확한 측정결과를 알 수 있도록 하고, 이에 따라 제품의 신뢰도를 높일 수 있도록 구성되는 차체 패널의 덴트 강성 시험 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 실제 차량운행중에 발생할 수 있는 다양한 상황을 고려해 다이나믹/스테틱 덴트 강성 측정을 개별적으로, 또는 동시에 수행할 수 있도록 구성되는 차체 패널의 덴트 강성 시험 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 더욱더 다른 목적은 내덴트 특성을 개선하여 차량의 경량화 및 구조적 안전성을 확보할 수 있도록 구성되는 차체 패널의 덴트 강성 시험 방법을 제공하는데 있다.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 소정의 실물 시편 고정장치에 고정되는 적어도 하나의 실물 시편과, 상기 실물 시편의 면과 마주보도록 설치하되 상기 실물 시편의 면에 접촉시킨후 하중을 가하여 덴트를 형성하도록 전후 유동가능하게 구비되는 로드바를 갖는 스테틱 시험장치부와, 상기 스테틱 시험장치부 일측에 설치하되 소정의 스틸볼을 격발시켜 상기 실물 시편면에 스틸볼에 의한 충격 덴트를 형성하도록 구성되는 다이나믹 시험장치부 및 상기 다이나믹 시험장치부 및 스테틱 시험장치부에 의해 실물 시편면상에 형성된 덴트의 깊이와 받는 하중을 분석하고 모니터링하는 제어부를 포함하는 장치의 덴트 강성 시험 방법에 있어서, 상기 스테틱 시험장치부와 다이나믹 시험장치부는 상기 제어부에 의해 동시에 제어를 받도록 하여 각각 개별적으로 또는 동시에 실물 시편의 덴트 특성을 측정하도록 함을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 바람직하게도 차량의 다양한 상황에 대처할 수 있는 다양한 조건에서 덴트 강성 시험이 가능하다. 이는 본원 발명에서 적어도 하나의 실물 시편을 구비하고 상기 각각의 시편에 스테틱 시험장치부와 다이나믹 시험장치부를 통해 각각 서로 다른 상황에서 시험하기 때문이다. 따라서, 본 발명에 의해 덴트 강성 시험장치는 스테틱 시험장치부의 조작 방법과, 다이나믹 시험장치부의 조작 방법으로 나눌 수 있다.

따라서, 상술한 바와 같이, 본 발명은 소정의 서보제어부에 의해 구동되는 구동모터와, 상기 구동모터의 회전을 감속함과 동시에 모터의 회전운동을 선단에 설치되는 로드바의 직선으로 변환시켜주는 다수의 기어모듈을 갖는 감속기와, 상기 감속기의 선단에 설치되어 로드바에 의해 실물 시편의 면상에 형성되는 덴트의 깊이를 실시간으로 측정하는 덴트 깊이 측정 센서와, 상기 구동 모터의 회전에 의해 상기 로드바에 인가되는 하중을 측정하는 압전센서인 로드셀 및 상기 로드셀 및 덴트 깊이 측정 센서를 제어하는 제어부를 포함하는 스테틱 시험장치부로 차체 패널의 덴트 강성을 시험하기 위한 방법에 있어서, 소정의 고정 장치에 상기 실물 시편을 고정하는 과정과, 상기 고정된 실물 시편의 측정포인트와 장치를 수평 조절하는 과정과, 상기 제어부를 통해 시편명, 번호, 강종, 가압속도, 가압력등의 시험조건을 설정하는 과정과, 상기 구동모터를 동작시켜 로드바를 상기 실물 시편의 면상으로 전진시키는 과정과, 상기 로드셀과 덴트 깊이 측정 센서에 의해 로드바에 의해 가압받는 실물 시편의 덴트 깊이 및 하중을 실시간으로 측정하고, 측정 데이터를 제어부로 전송하는 과정을 포함한다.

또한, 본 발명은 일정 직경의 스틸볼을 상기 실물 시편의 면 방향으로 격발시키기 위한 스틸볼 격발장치와, 상기 스틸볼 격발장치에 스틸볼을 격발시키기 위한 압력을 공급하기 위한 압력 공급 수단과, 상기 스틸볼이 격발될 때의 속도 및 리바운드 속도등을 분석하여 데이터를 확보하기 위한 고속 카메라 및 상기 스틸볼 격발장치와 압력 공급 수단을 제어하는 PLC 및 상기 PLC를 제어하여 입력된 데이터를 분석하고 모니터링하기 위한 제어부를 포함하는 다이나믹 시험장치부로 차체 패널의 덴트 강성을 시험하기 위한 방법에 있어서, 시험전의 실물 시편의 면상태를 3D 스캐닝하는 과정과, 상기 과정후에 소정의 고정 장치에 상기 실물 시편을 고정시키는 과정과, 상기 제어부를 통해 스틸볼의 무게, 격발 압력, 시험축별 위치등의 시험 조건을 설정하는 과정과, 상기 압력 공급 수단에 의해 상기 스틸볼 격발장치에 일정 크기의 압력을 충진시키는 과정과, 상기 스틸볼 격발장치에 스틸볼을 장착하고 충진된 압력을 조절하는 과정과, 상기 스틸볼 격발장치를 격발시킨 후 결과 데이터를 얻는 과정과, 상기 결과 시편의 면 상태를 3D 스캐닝하는 과정 및 상기 스캐닝된 초기 시편과 결과 시편의 비교데이터를 획득하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 덴트 강성 시험 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 덴트 강성 시험 장치의 평면도이다.

본 발명에 따른 덴트 강성 시험 장치(100)는 스테틱(static) 시험장치부(10)와, 다이나믹(dynamic) 시험장치부(20)가 하나의 지지대(32)상에 설치된다. 상기 스테틱 시험장치부(10)는 차량의 정지 중 또는 저속 운행시 외력에 의해 받을 수 있는 덴트 강성 시험을 위한 장치이며, 상기 다이나믹 시험장치부(20)는 차량의 고속 운행 중 발생할 수 있는 충돌, 추돌등을 예상한 덴트 강성 시험을 위한 장치이다.

상기 덴트 강성 시험장치(100)의 스테틱 시험장치부(10)와 다이나믹 시험장치부(20)는 소정의 지지대(32)상에 설치되며, 상기 지지대(32)는 일정 구조 프레임(33)상에 좌우 유동이 가능하도록 설치될 수 있다. 그후, 상기 시험장치부(10, 20)의 전면에는 실물 시편(30)을 고정하기 위한 실물 시편 고정장치31)가 설치된다. 상기 실물 시편 고정장치(31)는 소정의 구동모터(35)에 의해 상기 시험장치부(10, 20)와의 거리 조절이 가능하도록 설치된다. 바람직하게는, 상기 실물 시편 고정장치(31)의 일측을 중심으로 외측으로 회전하도록 하여 실물 시편(30)의 장착을 용이하게 할 수 있다.

도 3는 본 발명에 따른 덴트 강성 시험 장치를 도시한 구성도이다.

본 발명에 따른 덴트 강성 시험 장치의 스테틱 시험장치부와 다이나믹 시험장치부의 구성을 도 3을 참조하여 설명하면 하기와 같다.

우선, 스테틱 시험 장치부(10)는 소정의 서보제어부(12)에 의해 구동되는 구동모터(11)와, 상기 구동모터(11)의 회전을 감속함과 동시에 모터의 회전운동을 선단에 설치되는 로드바(15)의 직선으로 변환시켜주는 다수의 기어모듈을 갖는 감속기(13)와, 상기 감속기의 선단에 설치되어 상기 로드바(15)에 의해 실물 시편(30)의 면상에 형성되는 덴트의 깊이를 실시간으로 측정하는 덴트 깊이 측정 센서(16) 및 상기 구동 모터(11)의 회전에 의해 상기 로드바(15)에 인가되는 하중을 측정하는 압전센서인 로드셀(14)을 포함한다.

상기 로드셀(14)에 의해 검지된 실물 시편(30)의 하중 데이터와 상기 덴트 깊이 측정 센서(16)에 의해 검지된 실물 시편에 형성된 덴트 깊이 데이터는 소정의 제어부(12)에 의해 분석되고 실시간으로 모니터링 된다. 상기 제어부(12)는 소정의 모니터 장치를 함께 구비하고 있는 PC일 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 덴트 강성 시험 장치의 스테틱(static) 덴트 강성 시험의 주요 과정을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 덴트 강성 시험 장치의 스테틱 덴트 강성 시험 순서를 도시한 흐름도로써, 상술한 스테틱 시험장치부로 실물 시편의 덴트 깊이를 측정하기 위한 과정은 하기와 같다.

우선, 소정의 고정 장치(31)에 상기 실물 시편(30)을 고정하는 과정(401)을 갖는다. 이때, 상기 실물 시편 고정 장치(31)는 실물 시편의 원활한 고정을 위하여 일측을 중심으로 회전가능하다. 그후, 상기 고정된 실물 시편(30)의 측정포인트와 장치를 수평 조절하는 과정(403)을 갖는다. 그후, 상기 제어부(12)를 통해 시편명, 번호, 강종, 가압속도, 가압력등의 시험조건을 설정하는 과정(405)을 거친다. 이때, 상기 제어부(12)는 소정의 프로그램을 사용하게 되는데, 예를 들어, 이러한 경우 스테틱 시험 모드를 설정하게 된다. 그후, 상기 구동모터(11)를 동작시켜 로드바(15)를 상기 실물 시편(30)의 면상으로 전진시키는 과정(409)을 갖는다. 이때, 상기 구동모터(11)는 상기 실물 시편(30)의 면을 가압하기 전에 충분이 후방으로 후퇴되는 동작을 수행하게 된다. 그후, 상기 로드셀(15)과 덴트 깊이 측정 센서(16)에 의해 로드바(15)에 의해 가압받는 실물 시편(30)의 덴트 깊이(도 4의 T1) 및 하중을 실시간으로 측정(411)하고, 측정 데이터를 제어부(12)로 전송하는 과정(을 거친다(도 4의 가-->나-->다)(413). 이때, 상기 측정 데이터는 소정의 단위 시간을 기준으로 연속적으로 제어부(12)에 전송하는데, 시험 완료가 되는 시점까지 계속적으로 데이터를 전송하게 되며, 시험이 완료되면 데이터의 전송을 정지하게 되고 최종적으로 데이터 분석을 완료하게 된다.(415)

도 6은 본 발명에 따른 덴트 강성 시험 장치의 스테틱 덴트 강성 시험 결과를 도시한 그래프이다.

그래프에 도시한 바와 같이, 상부의 선은 로드바에 최대 250N의 하중을 인가시켰을 때, 약 5.68mm의 덴트 깊이가 발생함을 알 수 있으며, 이 시점에서 상기 로드바를 뒤로 후퇴시켰을 경우 하중이 "0"가 되더라도 실물시편에 형성된 덴트 깊이는 약 1.14mm이상의 깊이가 발생함을 하부의 선을 보고 알 수 있다. 즉, 결과적으로 상술한 그래프에서 250N의 하중을 로드바에 인가시켜 실물 시편상에 발생되는 덴트의 깊이는 약 1.14mm이상임을 알 수 있는 것이다.

또한, 다이나믹 시험 장치부는 도 3에 도시한 바와 같이, 일정 직경의 스틸볼(29)을 상기 실물 시편(30)의 면 방향으로 격발시키기 위한 스틸볼 격발장치와, 상기 스틸볼 격발장치에 스틸볼(29)을 격발시키기 위한 압력을 공급하기 위한 압력 공급 수단(60)과, 상기 스틸볼(29)이 격발될 때의 속도 및 리바운드 속도등을 분석하여 데이터를 확보하기 위한 고속 카메라(26) 및 상기 스틸볼 격발장치와 압력 공급 수단(60)을 제어함과 동시에 상기 제어부(12)의 제어를 받는 PLC(Programmable Logic Controller)(28)를 포함한다. 즉, 상기 제어부(12)는 상기 스테틱 시험장치부(10)와 다이나믹 시험장치부(20)를 함께 제어 가능하도록 설치된다.

상기 스틸볼 격발장치는 상기 스틸볼(29)을 실물 시편(30)의 면 근처까지 가이드하는 중공형 스틸 파이프(21)와, 상기 스틸 파이프(21)의 선단에서 상기 실물 시편(20)의 면까지 단속하여 격발후의 스틸볼(29)의 비산을 방지하는 스틸볼 보호커버(22)와, 상기 스틸 파이프(21)의 후단에 설치된 스틸볼 장전부(25)의 일측에 설치되어 상기 압력 공급 수단(60)에 의해 일정 압력이 공급된 후 제어부(12)의 격발 명령에 따라 스틸볼(29)을 격발시키는 격발 솔레노이드 밸브(24) 및 상기 스틸볼 장전부(25)의 타측에 설치되어 상기 격발 솔레노이드 밸브(24)의 개방전에 상기 스틸볼(29)을 격발상태로 개방시키는 격발 잠금장치(23)를 포함한다.

상기 압력 공급 수단(60)은 공기 압축기(61)에 의해 압축된 공기가 소정의 압력 조절 수동 밸브(63)를 통해 에어 탱크(62)로 유입되어 상기 스틸볼 격발장치로 공급되도록 구성된다. 부가적으로 상기 압력 공급 수단(60)은 압력 인디케이터(64)를 더 구비할 수 있다.

또한, 상기 고속 카메라(26)는 상기 제어부(12)의 제어를 받는 카메라 제어부(27)에 의해 조절되어, 상기 스틸볼 격발 장치에 의해 격발되는 스틸볼(29)의 격발 시점의 속도와 격발후의 실물 시편에 리바운드 되는 스틸볼(29)의 속도를 측정할 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 덴트 강성 시험 장치의 다이나믹(dynamic) 강성 시험의 주요 과정을 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 덴트 강성 시험 장치의 다이나믹 강성 시험 순서를 도시한 흐름도로써, 상술한 다이나믹 시험장치부로 실물 시편의 덴트 깊이를 측정하기 위한 과정은 하기와 같다.

우선, 시험전의 실물 시편의 면상태를 측정 포인트별로 파악하여 3D 스캐닝하는 과정(501)을 거친다. 상기 과정후에 소정의 고정 장치(31)에 상기 실물 시편(30)을 고정시키는 과정(503)을 가진후, 상기 제어부(12)를 통해 스틸볼(12)의 무게, 격발 압력, 시험축별 위치등의 시험 조건을 설정하는 과정(505)을 거친다. 상기 과정중에 상기 압력 공급 수단(60)에 의해 상기 스틸볼 격발장치에 일정 크기의 압력을 충진시키는 과정(507)을 갖는다. 바람직하게는 상기 압력을 1000psi이상 충진시킨다. 그후, 상기 스틸볼 격발장치에 스틸볼(29)을 장착하고 충진된 압력을 조절한 후, 상기 스틸볼 격발장치를 격발시킨 후(511) 결과 데이터를 얻는 과정(513)을 거친다. 즉, 소정의 프로그램에 의해서 다이나믹 시험모드를 설정하고 수행하게 되면, 스틸볼 잠김장치(23)가 열리고 다음 솔레노이드 밸브(24)가 시간차를 두고 열려서 상기 스틸볼(29)이 발사되는 것이다. 그후, 다시 상기 결과 시편의 면 상태를 측정 포인트 별로 3D 스캐닝하는 과정(515)을 갖는다. 이는 상기 스캐닝된 초기 시편과 결과 시편의 비교데이터를 획득하는 과정을 얻기 위함이다.

상기 소정의 스캐너에 의해 스캐닝된 초기 시편과 결과 시편의 비교데이터를 이용하여 상기 실물 시편에 상기 스틸볼에 의해 형성되는 덴트의 깊이(도 7의 T2)와 면적을 분석할 수 있는 것이다. 이러한 요부 과정이 도 7의 라-->마-->바-->사의 순서로 도시되어 있다.

도 9는 본 발명에 따른 덴트 강성 시험 장치의 다이나믹 강성 시험에 따른 조건 및 결과가 모니터링된 도면으로써, 고속 카메라에 의해 측정되는 스틸볼의 격발 속도, 리바운드 속도 및 상기 속도들과 최초 입력값을 이용한 충돌에너지가 분석됨을 도시하였다. 미도시 되었으나, 상술한 실물 시편의 초기 스캐닝값과 결과 후의 스캐닝 값을 비교한 덴트 깊이 및 면적 역시 디스플레이 될 수 있다.

예를 들어, 도 9에 도시한 바와 같이, 좌측 하단에 스틸볼의 직경 18.000mm, 스틸볼의 질량 23.791g, 공기압 38.5psi, 고속 카메라의 프레임 수 500프레임, 슈터 스피드 1000m/s등의 입력값과 오른쪽 하단에 실물 시편과 스틸볼간의 위치값등을 입력하고 스틸볼을 발사하게 되면, 상기 고속 카메라에 의해 그래프 상단에 디스플레이 된 바와 같이, 충돌 속도 18.19 m/s, 리바운드 속도 4.170 m/s, 충돌 에너지 4.516 J의 데이터가 분석된다.

분명히, 청구항들의 범위내에 있으면서 이러한 실시예들을 변형할 수 있는 많은 방식들이 있다. 다시 말하면, 이하 청구항들의 범위를 벗어남 없이 본 발명을 실시할 수 있는 많은 다른 방식들이 있을 수 있는 것이다.

본 발명에 따른 덴트 강성 시험 방법은 각종 상황에 따라 발생될 수 있는 차체 패널의 덴트 특성을 미연에 분석하여 자동차용 강판을 생산하는데 적용함으로써, 고품질의 차량용 외판재를 소비자에게 적절히 공급할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 덴트 강성 시험 장치의 사시도;

도 2는 본 발명에 따른 덴트 강성 시험 장치의 평면도;

도 3는 본 발명에 따른 덴트 강성 시험 장치를 도시한 구성도;

도 4는 본 발명에 따른 덴트 강성 시험 장치의 스테틱(static) 덴트 강성 시험의 주요 과정을 도시한 도면;

도 5는 본 발명에 따른 덴트 강성 시험 장치의 스테틱 덴트 강성 시험 순서를 도시한 흐름도;

도 6은 본 발명에 따른 덴트 강성 시험 장치의 스테틱 덴트 강성 시험 결과를 도시한 그래프;

도 7은 본 발명에 따른 덴트 강성 시험 장치의 다이나믹(dynamic) 강성 시험의 주요 과정을 도시한 도면;

도 8은 본 발명에 따른 덴트 강성 시험 장치의 다이나믹 강성 시험 순서를 도시한 흐름도; 및

도 9는 본 발명에 따른 덴트 강성 시험 장치의 다이나믹 강성 시험에 따른 조건 및 결과가 모니터링된 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 스테틱 시험장치부 20: 다이나믹 시험장치부

30: 실물 시편 60: 압력 공급 수단

Claims (13)

1. 소정의 실물 시편 고정장치에 고정되는 적어도 하나의 실물 시편과, 상기 실물 시편의 면과 마주보도록 설치하되 상기 실물 시편의 면에 접촉시킨후 하중을 가하여 덴트를 형성하도록 전후 유동가능하게 구비되는 로드바를 갖는 스테틱 시험장치부와, 상기 스테틱 시험장치부 일측에 설치하되 소정의 스틸볼을 격발시켜 상기 실물 시편면에 스틸볼에 의한 충격 덴트를 형성하도록 구성되는 다이나믹 시험장치부 및 상기 다이나믹 시험장치부 및 스테틱 시험장치부에 의해 실물 시편면상에 형성된 덴트의 깊이와 받는 하중을 분석하고 모니터링하는 제어부를 포함하는 장치의 덴트 강성 시험 방법에 있어서,

   상기 스테틱 시험장치부와 다이나믹 시험장치부는 상기 제어부에 의해 동시에 제어를 받도록 하여 각각 개별적으로 또는 동시에 실물 시편의 덴트 특성을 측정하도록 함을 특징으로 하는 차체 패널의 덴트 강성 시험 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 스테틱 시험장치부와 다이나믹 시험장치부는 하나의 지지대상에 설치되어 상기 지지대가 소정의 구조프레임상에 좌, 우로 가이드되도록 하고, 상기 실물 시편이 고정되는 실물 시편 고정장치는 상기 스테틱 시험장치부 및 다이나믹 시험장치부와의 간격을 조절할 수 있도록 함을 특징으로 하는 차체 패널의 덴트 강성 시험 방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 스테틱 시험장치부는 소정의 로드셀에 의해 로드바에 인가되는 하중을 측정하고, 상기 로드바에 의해 실물시편면상에 형성된 덴트 깊이를 소정의 덴트 깊이 측정 센서에 의해 실시간으로 측정함을 특징으로 하는 차체 패널의 덴트 강성 시험 방법.
4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 로드셀 및 덴트 깊이 측정 센서에 의해 검지된 로드바의 하중 데이터 및 실물 시편에 형성된 덴트 깊이 데이터는 상기 제어부에 의해 분석되고 모니터링됨을 특징으로 하는 차체 패널의 덴트 강성 시험 방법.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 다이나믹 시험장치부는 상기 제어부의 제어를 받는 고속 카메라를 포함하여, 소정의 스틸볼 격발장치에 의해 격발된 스틸볼의 격발 속도 및 실물 시편면 상의 리바운드 속도등의 분석데이터를 확보함을 특징으로 하는 차체 패널의 덴트 강성 시험 방법.
6. 소정의 서보제어부에 의해 구동되는 구동모터와, 상기 구동모터의 회전을 감속함과 동시에 모터의 회전운동을 선단에 설치되는 로드바의 직선으로 변환시켜주는 다수의 기어모듈을 갖는 감속기와, 상기 감속기의 선단에 설치되어 로드바에 의해 실물 시편의 면상에 형성되는 덴트의 깊이를 실시간으로 측정하는 덴트 깊이 측정 센서와, 상기 구동 모터의 회전에 의해 상기 로드바에 인가되는 하중을 측정하는 압전센서인 로드셀 및 상기 로드셀 및 덴트 깊이 측정 센서를 제어하는 제어부를 포함하는 스테틱 시험장치부로 차체 패널의 덴트 강성을 시험하기 위한 방법에 있어서,

   소정의 고정 장치에 상기 실물 시편을 고정하는 과정;

   상기 고정된 실물 시편의 측정포인트와 장치를 수평 조절하는 과정;

   상기 제어부를 통해 시편명, 번호, 강종, 가압속도, 가압력등의 시험조건을 설정하는 과정;

   상기 구동모터를 동작시켜 로드바를 상기 실물 시편의 면상으로 전진시키는 과정;

   상기 로드셀과 덴트 깊이 측정 센서에 의해 로드바에 의해 가압받는 실물 시편의 덴트 깊이 및 하중을 실시간으로 측정하고, 측정 데이터를 제어부로 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 차체 패널의 덴트 강성 시험 방법.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 측정 데이터는 소정의 단위 시간을 기준으로 연속적으로 제어부에 전송하도록 함을 특징으로 하는 차체 패널의 덴트 강성 시험 방법.
8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,

   상기 제어부는 모니터링 장치를 구비하고 있으며, 상기 로드셀과 덴트 깊이 측정 장치에 의해 연속적으로 입력받은 측정 데이터를 계속적으로 디스플레이 함을 특징으로 하는 차체 패널의 덴트 강성 시험 방법.
9. 일정 직경의 스틸볼을 상기 실물 시편의 면 방향으로 격발시키기 위한 스틸볼 격발장치와, 상기 스틸볼 격발장치에 스틸볼을 격발시키기 위한 압력을 공급하기 위한 압력 공급 수단과, 상기 스틸볼이 격발될 때의 속도 및 리바운드 속도등을 분석하여 데이터를 확보하기 위한 고속 카메라 및 상기 스틸볼 격발장치와 압력 공급 수단을 제어하는 PLC 및 상기 PLC를 제어하여 입력된 데이터를 분석하고 모니터링하기 위한 제어부를 포함하는 다이나믹 시험장치부로 차체 패널의 덴트 강성을 시험하기 위한 방법에 있어서,

   시험전의 실물 시편의 면상태를 3D 스캐닝하는 과정;

   상기 과정후에 소정의 고정 장치에 상기 실물 시편을 고정시키는 과정;

   상기 제어부를 통해 스틸볼의 무게, 격발 압력, 시험축별 위치등의 시험 조건을 설정하는 과정;

   상기 압력 공급 수단에 의해 상기 스틸볼 격발장치에 일정 크기의 압력을 충진시키는 과정;

   상기 스틸볼 격발장치에 스틸볼을 장착하고 충진된 압력을 조절하는 과정;

   상기 스틸볼 격발장치를 격발시킨 후 결과 데이터를 얻는 과정;

   상기 결과 시편의 면 상태를 3D 스캐닝하는 과정; 및

   상기 스캐닝된 초기 시편과 결과 시편의 비교데이터를 획득하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 차체 패널의 덴트 강성 시험 방법.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 압력 공급 수단으로는 압축기를 이용한 공압을 사용함을 특징으로 하는 차체 패널의 덴트 강성 시험 방법.
11. 제 9항에 있어서,

    상기 스틸볼 격발장치를 격발시킨 후 고속카메라에 의해 획득되는 결과 데이터는 스틸볼의 발사 속도와 스틸볼이 시편에서 리바운드되는 속도 및 이를 이용한 시편의 흡수 에너지임을 특징으로 하는 차체 패널의 덴트 강성 시험 방법.
12. 제 9항에 있어서,

    상기 스캐닝된 초기 시편과 결과 시편의 비교데이터는 실물 시편에 상기 스틸볼에 의해 형성되는 덴트의 깊이와 면적임을 특징으로 하는 차체 패널의 덴트 강성 시험 방법.
13. 제 9항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제어부는 스틸볼 격발시의 데이터 및 격발후의 비교데이터등을 사용자에게 소정의 모니터링 장치에 의해 디스플레이함을 특징으로 하는 차체 패널의 덴트 강성 시험 방법.