KR20150072253A - Impact test and evaluation system for the prevention of corrosion and exterior maintenance in coating and plating materials - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 도장과 도금의 코팅재료에 대한 충격(자동차의 경우는 치핑) 시험·평가 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실제 도장과 도금과 같이 부식방지를 위한 표면처리물의 비석에 의한 충격문제로 부식 및 박리문제가 발생 되게 되므로, 실제 환경과 유사하게 충격 시험·평가 시스템을 구성하여, 재현할 수 있도록 조선산업과 철강산업의 표면처리 강판 및 도장·도금물의 판재류와 실사용 자동차 외장부품류 (후드, 범퍼, 라디에이터그릴, 쿼터패널, 샤시튜브, 연료탱크, 연료필러넥 등의 관련부품류)의 등 충격문제 개선을 위한 충격 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus for testing and evaluating the impact (coating on a car) of a coating material for coating and plating, and more particularly, Corrosion, and peeling. Therefore, it is necessary to construct a shock test and evaluation system similar to the actual environment so that the surface treated steel plates of the shipbuilding industry and the steel industry, the plate materials of the coated and plated products, and the automobile exterior parts , Bumpers, radiator grills, quarter panels, chassis tubes, fuel tanks, fuel filler necks, etc.).
일반적으로, 자동차(강판, 플라스틱, 소재 등) 및 각종 부품의 외표면이 우천시 그리고 태양광선에 노출되더라도 그 도장상태가 그대로 유지되고, 특히 부식을 방지함과 함께 차량의 외관 미를 향상시키고자 도장 공정을 실시하고 있다.Generally, even if the outer surfaces of automobiles (steel plates, plastic, materials, etc.) and various parts are exposed to sunlight and sunlight, the coating state is maintained. Particularly, Process.
대개, 상기 도장 공정은 차량의 외판용 강판에 전착을 하여 전착 층을 형성하는 공정과, 상기 전착 층의 표면에 중도 도막을 형성하여 소부 경화시키는 공정과, 상기 중도 도막의 표면에 색상 베이스로서 상도 도료를 도장하여 상도 도료 층을 형성하는 공정과, 상도 도료 층의 세팅 후 그 표면에 투명한 코팅제를 도포하여 코팅층을 형성하는 공정 등으로 실시된다.In general, the coating step includes a step of forming an electrodeposited layer by electrodeposition on a steel plate for a shell plating of a vehicle, a step of forming a middle coat on the surface of the electrodeposition layer and hardening the coat, A step of forming a top coat layer by coating a coating material, a step of forming a coating layer by applying a transparent coating material to the surface of the top coat layer after setting the top coat layer, and the like.
그러나 상기 도료들은 대부분 유기물질이 주된 구성물이기 때문에 태양광과 기후 등 많은 외부 요인들이 있으며, 가장 직접적인 원인이 되는 충격 유발물질로는 아스팔트 조각, 모래, 자갈, 염화칼슘, 목재, 플라스틱 등이 있다. However, most of the above paints are mostly organic materials, and therefore, there are many external factors such as sunlight and climate. The most directly causative shock-inducing materials are asphalt pieces, sand, gravel, calcium chloride, wood and plastic.
또한, 자동차 앞 차량 및 주행차량(본 차량)에 의해 충격이 발생할 수 있는데, 충격에 의해 라디에이터 그릴을 비롯하여, 차량의 전면부/측면부 및 차량 하부의 외부 도장면, 하부 서브프레임 등 많은 충격 문제로 치핑이 발생하여 부식이 발생하여 클레임이 제기되고 있으며, 이를 재현 및 평가하기 위한 충격 시험·평가 장치가 이미 개발되어 적용되고 있다.In addition, the impact may be caused by the front vehicle or the traveling vehicle (the present vehicle) due to the impact. In addition to the radiator grill, the front and side portions of the vehicle and the outer lower surface of the vehicle, There has been a claim that chipping occurs and corrosion is caused, and an impact test / evaluation device for reproducing and evaluating the damage has already been developed and applied.
현재 사용되는 차량용 충격 시험·평가 장치는 단품 즉 시편에서 이루어지고 있는 실정으로, 그 평가방법 또한 일정한 크기의 시편을 이용하는 것으로 규격화되어 있다.At present, the impact test and evaluation apparatus for a vehicle is a single product or a specimen, and the evaluation method is standardized to use a specimen of a certain size.
더욱 상세하게는 시험기에 일정한 크기와 모양을 가진 평평한 시편을 장착하고, 획일화된 시험방법으로 충격을 시험한다.More specifically, the test machine is equipped with a flat specimen having a uniform size and shape, and the impact is tested by a uniform test method.
따라서, 종래의 획일화된 도막의 충격 시험 장치는 첫 번째로 차량의 형상에 따라 그 부위별로 충격 손상이 다르고, 운행하는 장소에 따라 그 정도 또한 달라지기 때문에 실질적으로 제기되는 문제점을 재현하는데 한계가 있다.Therefore, the impact test apparatus of the conventional uniformized coating film has a problem in that the impact damage is different according to the shape of the vehicle and the degree of impact varies depending on the place where the vehicle is driven. have.
이러한 이유로 한국 공개 특허 제10-2009-0114222호(2008. 4. 29. 출원)에서와 같이 앞차에 의해 발생하는 충격 뿐 아니라 본 차량(주행차량)에 의한 충격을 재현하여 충격(치핑) 재현성을 제고한 실차 충격(치핑) 시험 장치가 안출 되었다.For this reason, as in Korean Patent Laid-Open No. 10-2009-0114222 (filed on Apr. 29, 2008), it is possible to reproduce impact (chipping) reproducibility by reproducing the impact caused by the present vehicle (Chipping) test device was developed.
그러나 상기 충격(치핑) 시험 장치는 충격 매개 물질 즉, 외부 충격 물질로 모래, 아스팔트 조각, 자갈, 염화칼슘, 목재, 플라스틱 등은 일정하지 않은 크기와 모양을 가진 충격 매개 물질을 시험방법에 사용하기 때문에 획일화된 시험·평가 데이터를 신뢰하는데 한계가 있다. However, since the impact (chipping) test apparatus uses a shock-absorbing material having an uneven size and shape as a shock-absorbing material, that is, sand, asphalt pieces, gravel, calcium chloride, wood, There is a limit to trusting uniformized test and evaluation data.
또한, 충격 매개물질을 무작위로 발사하여 충격 시험을 하다 보니, 각 충격 매개물질의 발사속도가 다르고, 충돌부분의 형상도 일정하지 않아 신뢰성 있는 시험 결과를 도출하기 어렵다.
In addition, when the impact medium is randomly fired and subjected to an impact test, it is difficult to obtain a reliable test result because the impact velocity of each impact medium is different and the shape of the impact portion is not constant.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안된 것으로서, 충격 매개물의 일정한 모양과 속도를 조절하여 신뢰성 있는 데이터를 얻을 수 있는 충격 시험·평가 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide an impact test and evaluation system capable of obtaining reliable data by adjusting a constant shape and speed of a shock medium.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 충격 시험·평가 시스템은, 내부에 충격 유발 조건을 재현할 수 있는 공간으로 온도조절(-50℃∼100℃)이 가능한 챔버, 상기 챔버 내부에 배치되는 시편에 충격을 가하도록 하는 충격 매개물을 낱개씩 슈팅하여 충돌시키는 충격 매개물 슈팅유닛, 상기 충격 매개물 슈팅유닛에서 슈팅 되는 충격 매개물의 속도를 측정하는 속도 측정부, 상기 충격 매개물에 상기 시편에 발생되는 충격상태 정보 획득하는 충격결과정보 획득부와 상기 속도 측정부에서 상기 충격 매개물의 속도 값과 상기 충격 결과정보 획득부에서 획득된 정보를 매칭하여 시험데이터를 처리 및 관리하는 관리서버를 구비한다.To achieve the above object, the impact test and evaluation system of the present invention includes a chamber capable of temperature control (-50 ° C to 100 ° C) as a space capable of reproducing shock inducing conditions therein, a specimen An impact medium shooting unit that shoots and collides the impact mediums to cause the impact medium to impact one by one, a velocity measurement unit that measures a velocity of the impact medium shot by the impact medium shooting unit, And a management server for processing and managing test data by matching the velocity value of the shock medium with the information obtained by the impact result information obtaining unit in the velocity measuring unit.
여기서, 상기 충격 매개물은 일정한 중량의 금속재질로 형성되며, 중앙에 형성된 관통공을 기준으로 6각, 8각, 10각 등의 다각형상을 갖는 금속물(중량물질) 혹은 다각형상을 갖는 다면체 형상 및 크기와 모양이 일정한 돌을 사용하는 것이 바람직하다.Here, the impact medium is formed of a metal material having a predetermined weight, and a metal material (heavy material) having a polygonal shape such as hexagons, octagons, or 10 angles, or a polygonal shape having a polygonal shape And a stone having a constant size and shape are preferably used.
그로 인해, 상기 충격 매개물 슈팅유닛에 의해 슈팅하는 충격 매개물인 상기 중앙에 구멍을 가지는 다각형상을 갖는 충격매개물이 일정한 방향과 모양으로 직진으로 상기 시편에 충돌하게 되어 신뢰할 수 있는 데이터를 얻는다.As a result, the impact medium having the polygonal image having the hole at the center, which is the impact medium to be shot by the impact medium shooting unit, collides with the specimen in a straight direction and shape in a predetermined direction and shape to obtain reliable data.
또한, 상기 속도 측정부는 상기 충격 매개물 슈팅유닛에서 슈팅 되는 충격 매개물의 속도를 측정하며, 슈팅관에 복수 지점에 설치하여 충격 매개물을 감지하는 복수의 수발광센서와 상기 수발광센서에서 감지된 감지신호를 근거로 속도를 산출하는 속도 산출부를 구비한다.The velocity measuring unit measures velocity of the shock medium shot by the impact medium shooting unit and includes a plurality of water light emitting sensors for detecting impact media by being installed at a plurality of points on a shooting pipe, And a speed calculating unit for calculating a speed based on the speed.
또, 본 발명의 속도 측정부는, 또 다른 실시 예에 따른 속도 측정부가 적용될 수 있다. 상기 속도 측정부는 상기 슈팅관의 복수지점에 충격 매개물을 촬영하는 복수의 고속 카메라와 촬영된 영상을 분석하여 충격 매개물의 유무 및 촬영시간을 획득하는 영상분석부, 상기 영상분석부에서 분석된 결과에 따라 충격 매개물의 속도를 산출하는 속도 산출부를 구비한다.The speed measuring unit of the present invention may be applied to the speed measuring unit according to another embodiment. The speed measuring unit includes a plurality of high-speed cameras for photographing a shock medium at a plurality of points of the shooting tube, an image analyzing unit for analyzing the captured images to obtain the presence or absence of the shock medium and the shooting time, And a speed calculating unit for calculating the speed of the impact medium.
또한, 상기 충격결과정보 획득부는 상기 충격 매개물 슈팅유닛에 의해 충돌된 시편에 대한 충격상태 정보를 획득하며, 상기 시편에 대한 충격 결과를 시험자가 관찰 후 결과 값과 상기 충격 매개물의 정보를 입력하기 하기 위합 입력부를 구비한다.In addition, the impact result information obtaining unit obtains impact state information on the specimen impacted by the impact medium shooting unit, and outputs the impact result to the specimen, And an offset input unit.
또, 본 발명의 충격결과정보 획득부는, 또 다른 실시 예에 다른 충격결과정보 획득부가 적용될 수 있다. 상기 충격결과정보 획득부는 상기 시편의 충격 상태를 줌인하여 촬영하는 관찰카메라와, 촬영된 영상을 분석하여 충격 상태를 분석하는 충격영상 분석부를 구비한다.The impact result information obtaining unit of the present invention may be applied to another impact result information obtaining unit according to another embodiment. The impact result information obtaining unit includes an observation camera for zooming in on the impact state of the specimen and capturing an image of the specimen, and an impact image analyzing unit for analyzing the captured image to analyze the impact state.
또한, 상기 입력부와 상기 충격 영상분석부에서 분석된 결과의 데이터는 관리서버로 전달한다.In addition, the input unit and the impact image analyzing unit transmit the analyzed result data to the management server.
또한, 상기 충격 매개물은 금속재질로 형성되며, 평면 형상이 다각형상을 갖는 것이 좋다.In addition, it is preferable that the shock medium is made of a metal material, and the planar shape has a polygonal shape.
또한, 상기 충격 매개물은 다각형 금속물(중량물), 모양과 크기가 일정한 돌, 원형형상의 금속으로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나를 포함하는 것이 좋다.
In addition, the impact medium may include any one selected from the group consisting of polygonal metal (heavy material), a stone having a constant shape and size, and a circular metal.
본 발명에는 내부에 충격 유발 조건을 재현할 수 있는 공간에서 온도조절(-50℃∼100℃)이 가능한 챔버를 구비하여, 충격 상태에 대한 신뢰할 수 있는 데이터를 얻기 위한 충격 시험·평가 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an impact test and evaluation system for obtaining reliable data on an impact state by providing a chamber capable of temperature control (-50 ° C to 100 ° C) in a space capable of reproducing an impact- will be.
또, 상기 충격 시험·평가 시스템에 사용하는 충격 매개물은 다각형상의 금속물(중량물질), 6각, 8각, 10각 등의 다각형상을 갖는 것이 특징이다.The impact medium used in the impact test and evaluation system is characterized by having a polygonal shape such as a polygonal metal (heavy material), hexagonal, octagonal, and octagonal.
또한, 상기 충격 매개물인 다각형 금속물(중량물질)을 사용하여, 시편에 일정한 각도와 강도, 일정한 방향과 재질을 충돌시켜 표준화되고, 신뢰할 수 있는 데이터를 얻는데 효과적이다.In addition, by using the polygonal metal material (heavy material) as the shock medium, the specimen is collided with a certain angle, strength, constant direction and material, and is effective for obtaining standardized and reliable data.
또한, 충격 매개물 슈팅유닛에 연통 되어 있는 슈팅관은 복수의 수발광센서를 통해 충격 매개물의 속도를 산출하는 정확한 데이터를 얻는데 효과적이다.Further, the shooting tube, which is in communication with the impact medium shooting unit, is effective for obtaining accurate data for calculating the velocity of the shock medium through the plurality of water light emission sensors.
또한, 상기 충격 매개물인 중앙에 구멍을 가지는 다각 금속물(중량물질)에 의해 상기 시편이 충돌하면서 발생한 충격상태를 줌인하여 촬영하는 관찰카메라는 객관적인 데이터를 얻는데 효과적이다.In addition, an observation camera for zooming in on the impact state caused by collision of the specimen with a polygonal metal object (heavy material) having a hole at the center, which is the impact medium, is effective for obtaining objective data.
또한, 충격 시험·평가 시스템에서 평가되는 데이터들은 관리서버를 통해 보다 정확하고 신뢰할 수 있는 데이터를 처리 및 관리하는데 용이하다.
In addition, the data evaluated in the impact test and evaluation system is easy to process and manage more accurate and reliable data through the management server.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 충격 시험·평가 시스템의 정면을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 충격 시험·평가 시스템의 사시도이다.
도 3a은 도 1에 도시된 충격 시험·평가 시스템의 우측면도이다.
도 3b는 도 1에 도시된 충격매개물 슈팅유닛을 설명하기 위한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 속도 측정부의 일예를 나타내 보인 도면이다.
도 5a는 본 발명의 실시 예에 따른 충격 매개물인 중앙에 구멍이 있는 6각 금속물을 설명하기 위한 도면이다.
도 5b는 본 발명의 실시 예에 따른 충격 매개물인 중앙에 구멍이 있는 8각 금속물을 설명하기 위한 도면이다.
도 5c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 충격 매개물로서 다면체 형상을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 속도 측정부로서, 슈팅관의 복수의 고속 카메라를 설치하여 충격 매개물의 속도를 산출하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 충격결과정보 획득부로서, 시편의 충격 상태를 줌인하여 촬영하는 관찰카메라와 촬영된 영상을 분석하는 충격영상 분석부를 설명하기 위한 도면이다.
도 8 및 도 9는 시편을 지지하기 위한 시편 거치대를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 관찰카메라(고속카메라)를 다른 위치에 설치하는 예를 설명하기 위한 도면이다.1 is a front view of an impact test and evaluation system according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of the impact test and evaluation system shown in Fig.
FIG. 3A is a right side view of the impact test and evaluation system shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 3B is a perspective view for explaining the impact medium shooting unit shown in FIG. 1. FIG.
4 is a view showing an example of a velocity measuring unit according to an embodiment of the present invention.
5A is a view for explaining a hexagonal metal body having a hole at the center which is a shock medium according to an embodiment of the present invention.
5B is a view for explaining an octagonal metal body having a hole at the center which is a shock medium according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5C is a view for explaining a polyhedron shape as a shock medium according to another embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 6 is a view for explaining a speed measuring unit according to an embodiment of the present invention, in which a plurality of high-speed cameras of a shooting pipe are installed to calculate the speed of a shock medium.
FIG. 7 is a view for explaining an observation camera for zooming in an impact state of a specimen and an impact image analyzing unit for analyzing the photographed image, according to an embodiment of the present invention.
Figs. 8 and 9 are views for explaining a specimen holder for supporting the specimen. Fig.
Fig. 10 is a view for explaining an example in which an observation camera (high-speed camera) is installed at another position.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 충격 시험·평가 시스템을 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an impact test and evaluation system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 3b를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 충격 시험·평가 시스템은, 챔버(1)와, 충격 매개물 슈팅유닛(10), 속도측정부(20), 충격결과 정보획득부(30), 관리서버(40)를 구비한다.
1 to 3B, an impact test and evaluation system according to an embodiment of the present invention includes a
상기 챔버(1)는 내부에 충격 유발조건을 재현할 수 있는 공간을 구비한다. 또한, 챔버(1) 내부의 환경에서 온도조절이 가능하도록 별도의 온도조절수단이 구비되어 -50℃ 내지 100℃ 사이로 환경조건을 설정할 수 있다. 온도조절수단으로는 일반적인 가열장치(전기히터, 열풍기 등)와 냉각장치가 적용될 수 있다.The chamber (1) has a space for reproducing the shock inducing condition therein. In addition, an additional temperature control means is provided to control the temperature in the environment of the
상기 충격 매개물 슈팅유닛(10)은 상기 챔버(1) 내부에 배치되는 시편(2)에 충격을 가하도록 하는 충격 매개물을 낱개씩 또는 연속적으로 또는 복수를 동시에 슈팅하여 충돌시키기 위한 것으로, 유닛 본체(11)와 슈팅관(12), 압축가스 공급부(14), 공급호퍼(15)를 구비한다.
The impact
한편, 상기 충격 매개물은 다각형상의 금속물(3)로, 도 5a 내지 5b에 도시된 바와 같이, 중앙에 형성된 관통공(3b)을 기준으로 복수의 면(3a)으로 이루어진 6각 내지 8각 또는 10각인 다각 입체형상을 갖는다.On the other hand, the impact medium is a
다각형상의 금속물(3)은 중앙에 형성된 상기 관통공(3b)으로 인해 도 4에 도시된 형상과 같이 상기 시편(2)에 직진으로 발사된다.The
즉, 이러한 충격 매개물은 6각 형상의 금속물(3) 또는 8각 형상 또는 10각 형상의 금속물(3')이 적용될 수 있다.That is, the impact medium may be a
또한, 상기 시편(2)은 상기 충격 매개물인 다각형상의 금속물(3)이 슈팅 되어, 충격을 받아 충격상태를 관찰하기 위한 것으로, 자동차용 재질로 스틸 강판, 알루미늄, 카본 등 의 재질로 적용될 수 있다.In addition, the
또한, 상기 충격 매개물인 다각형상의 금속물(3, 3')을 사용하여, 상기 시편(2)에 일정한 각도와 강도, 일정한 방향과 재질을 충돌시켜 표준화되고, 신뢰할 수 있는 데이터를 얻는데 효과적이다.Further, it is effective to obtain standardized and reliable data by colliding a certain angle, strength, constant direction and material with the
또한, 시편 거치대(50)는 상기 시편(2)을 거치하기 위한 것으로 상기 시편(2)을 지지한다. 이러한 시편 지지대(50)의 구성은 후에 자세하 설명하기로 한다.In addition, the
또한, 충격매개물은 도 5c에 도시된 바와 같이, 다면체의 형상을 가질 수도 있다.
Further, the impact medium may have a shape of a polyhedron, as shown in Fig. 5C.
또한, 상기 충격매개물인 다각형상의 금속물(3,3')에서 관통공을 형성하지 않는 상태로 사용할 수도 있다. 즉, 관통공(3b)은 선택적으로 적용할 수 있는 것이다.In addition, it is also possible to use the
그리고 충격매개물인 금속물(3,3')의 길이는 1 내지 100mm 사이에서 선택적으로 적용하여 사용될 수 있다.
The length of the
상기 유닛 본체(11)는 공급호퍼(15)로부터 공급된 충격 매개물이 장착되는 슈팅실을 내부에 구비하고, 상기 슈팅관(12)이 연결된다. 슈팅관(12)은 챔버(1) 내부로 연장되어 배치되고, 유닛 본체(11)는 챔버(1) 외부에서 지지브라켓에 수평 상태로 안정되게 지지될 수 있다. 즉, 유닛 본체(11)의 외측에는 상기 압축가스 공급부(14)의 가스관이 연결되고, 타단에는 슈팅관(12)이 연결된다. 그리고 유닛본체(11)의 입구에는 에어제어밸브(13)가 설치되어, 압축가스 공급부(14)인 콤프레서에 일정압이 도달하게 되면 밸브를 개방하여 충격매개물이 발사될 수 있도록 한다.
The
한편, 공급호퍼(15)는 상기 유닛 본체(11)로 상기 충격 매개물을 공급하여, 유닛 본체(11) 내부의 슈팅실에 상기 충격 매개물이 공급되도록 한다. 여기서 공급호퍼(15)는 충격매개물을 일정시간의 간격을 두고 연속으로 공급하도록 구성될 수도 있고, 충격매개물을 다량으로 공급하여 산탄으로 발사할 수 있도록 구성될 수도 있다. 즉, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 공급호퍼(15)의 하부에 공급실린더(16)가 설치되어 충격 매개물을 단말 또는 연속으로 공급할 수 있다. 공급실린더(16)는 반복되는 피스톤 또는 액추에이터의 왕복 동작에 의해 충격매개물을 유닛 본체(11) 내부로 공급할 수 있게 된다. 그리고 공급실린더(16)에 연결되어 패킹용 실린더(17)가 더 설치되어 압축가스가 유닛 본체(11)에서 공급호퍼(15) 쪽으로 새어나가는 것을 차단한다.On the other hand, the
또한, 상기 슈팅관(12)은 상기 유닛 본체(11)로부터 소정 길이 관형상으로 연장되어 고압에 의해 충격 매개물이 직진 이동되도록 가이드 한다.Further, the shooting
또한, 상기 압축가스 공급부(14)는 상기 유닛 본체(11)의 슈팅실로 고압의 압축가스를 공급하여, 상기 슈팅실에 투입된 충격 매개물을 고압으로 발사시키기 위한 것으로서, 콤프레서를 포함한다.
The compressed
상기 속도 측정부(20)는 상기 충격 매개물 슈팅유닛(10)에서 슈팅 되는 충격 매개물의 속도를 측정한다.The
이러한 속도 측정부(20)는 도 4와 같이, 수발광센서(21)와 속도 산출부(22)를 구비한다.The
상기 수발광센서(21)는 발광부(21a)와 수광부(21b)를 포함하는 것으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 슈팅관(12)의 복수 지점에 상기 발광부(21a)와 수광부(21b)가 각각 설치되며, 슈팅 되어 상기 슈팅관(12)으로 통과하는 충격 매개물을 발광부(21a)에서 조사된 광을 수광부(21b)에서 수광 감지한다.The
또한, 상기 속도 산출부(22)는 상기 복수의 수발광센서(21) 각각에서 감지된 충격 매개물 감지신호 즉, 감지 시간을 근거로 속도를 산출하여 확인할 수 있다.
In addition, the
한편, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 속도 측정부(25)의 구체적인 구성은 도 6에 도시되어 있다. 즉, 도 6을 참조하면, 상기 속도 측정부(25)는 고속 카메라(23)와 영상분석부(24), 속도 산출부(25)를 구비한다.The specific configuration of the
상기 고속 카메라(23)는 상기 슈팅관(12)의 복수 지점에 설치되어, 슈팅 되어 상기 슈팅관(12)으로 통과하는 충격 매개물을 촬영한다.The high-
또한, 상기 영상분석부(24)는 상기 고속 카메라(23) 각각에서 촬영된 영상을 분석하여, 촬영된 충격 매개물의 유무 및 촬영시간을 획득한다.In addition, the
또한, 상기 속도 산출부(25)는 상기 영상분석부(24)에서 분석된 결과에 따라 상기 충격 매개물의 속도를 산출한다.The
상기 충격결과정보 획득부(30)는 상기 시편(2)에 대한 충격 결과를 시험자가 관찰 후의 결과 값과 상기 충격 매개물의 정보를 입력하기 위한 입력부(31)를 구비한다. 즉, 상기 입력부(31)는 컴퓨터 기기, 휴대단말기 등을 포함할 수 있다.
The impact result
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 다른 상기 충격결과정보 획득부(30)의 구체적인 구성은 도 7에 도시되어 있다. 즉, 도 7을 참조하면, 상기 충격결과정보 획득부(30')는 관찰카메라(32)와 충격영상 분석부(33)를 구비한다.The specific configuration of the impact result
상기 관찰카메라(32)는 상기 시편(2)의 충격 상태를 줌인하여 촬영한다.The
상기 충격영상 분석부(33)는 상기 관찰 카메라(32)에서 촬영된 영상을 분석하여 충격상태를 분석한다.The impact
충격상태 분석 예로서, 촬영 영상에서 충격 위치를 음영 등의 차이를 통해 찾아내고, 그 넓이와 음영 차이를 기준으로 분류할 수 있다. 이러한 충격 상태의 분석 및 분류 기준은 실험을 통해 미리 설정할 수 있다.
As an example of the impact state analysis, it is possible to find the impact position in the shot image through the difference of the shade or the like, and to classify the difference in the extent and the shade difference. The analysis and classification criteria for such a shock condition can be preset through experiments.
상기 관리서버(40)는 상기 속도 측정부(20)에서 상기 충격 매개물의 속도 값과 상기 충격결과정보 획득부(30)에서 획득된 정보를 매칭하여, 시험데이터를 처리하고, 관리한다.The
한편, 도 8 및 도 9를 참조하면, 시편(2)을 지지하기 위한 시편 거치대(50)는 챔버(1) 내부에 직립 고정 설치되는 고정 프레임(51)과, 고정 프레임(51)의 회전축받이 부재(52)에 양단이 회동 가능하게 설치되는 시편 지지프레임(53)과, 상기 시편 지지프레임(53)의 자세를 조절 및 고정하기 위한 자세 조절부재(55)를 구비한다. 시편 지지프레임(53)에는 다수의 볼트 구멍이 형성되며, 그 전방에 ㅣ편(1)을 배치한 상태에서 고정용 볼트(54)로 시편을 시편 지지프레임(53)에 대해 체결하여 고정할 수 있다. 시편 지지프레임(53)은 회전축받이 부재(52)에 양단이 회동 가능하게 지지됨으로써, 시편(2)의 자세를 변경할 수 있으며, 변경된 자세를 고정하기 위해서는 상기 자세 조절부재(55)를 이용하여 고정할 수 있다. 즉, 상기 자세 조절부재(55)는 고정 프레임(51)과 시편 지지프레임(53)을 관통하여 그 선단이 시편(2)의 배면에 접촉된 상태로 위치 조절 가능한 볼트를 포함할 수 있다. 복수의 볼트 즉, 자세 조절부재(55)를 회전시켜서 고정 프레임(51)으로부터 시편(2) 까지의 길이를 전진 및 후진시켜서 조절함으로써, 시편(2)의 자세를 원하는 상태로 유지시킬 수 있다.
8 and 9, the
이하에서는 상기 구성을 가지는 본 발명의 실시 예에 따른 충격 시험·평가 시스템에 대해 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the impact test and evaluation system according to the embodiment of the present invention will be described in detail.
먼저, 실험하고자 하는 재질의 시편(2)을 시편 거치대(4)에 설치시킨 후, 공급호퍼(15)에 충격 매개물인 8각 금속물(3)을 투입 한 후, 충격 매개물 슈팅 유닛(10) 내부에 있는 슈팅실에 상기 8각 금속물(3)을 장착시킨다. 이때, 실험자는 8각 금속물(3) 내지 10각 금속물(3'), 모양과 크기가 일정한 돌 혹은 원형형상의 금속을 선택하여 사용할 수 있다.After the
다음으로, 상기 슈팅실에 연통 된 슈팅관(12)을 통해 상기 다각형 금속물(3, 3')가 상기 시편(2)에 충돌가능하도록 압축가스 공급부(14)에서 고압의 압축가스를 공급하여, 발사시킨다.Next, a high-pressure compressed gas is supplied from the compressed
이때, 상기와 같이 다각형 금속물(3)이 상기 슈팅관(12)을 통해 발사되는 과정에서, 상기 슈팅관(12)의 복수 지점 각각에 설치되어 있는 복수의 수발광센서(21)에 의해 상기 다각형 금속물(3, 3')이 감지된다.At this time, in the process of emitting the
이 과정에서, 속도 산출부(22)는 상기 수발광센서(21)는 감지신호를 근거로 상기 다각형 금속물(3)의 속도를 산출한다.In this process, the
그리고 상기 과정에서 얻은 정보는 관리서버(40)에 전달된다.
The information obtained in the above process is transmitted to the
또한, 상기와 같이 다각형 금속물(3)이 상기 슈팅관(12)을 통해 발사되는 과정에서, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 슈팅관(12)의 복수 지점에 고속카메라(23)를 설치하여, 슈팅 되어 통과하는 다각형 금속물(3, 3')을 촬영하는 또 다른 실시 예를 적용할 수 있다. 6, when the
이 과정에서, 영상분석부(24)에 의해 상기 고속 카메라 각각에서 촬영된 영상을 분석하여 촬영된 다각형 금속물(3, 3')의 유무 및 촬영 시간, 그리고 속도를 획득할 수 있다.In this process, the
그러면, 속도 산출부(25)는 상기 영상 분석부(24)에서 분석된 결과에 따라 상기 충격 매개물의 속도를 산출한다.Then, the
그리고 상기 과정에서 얻은 데이터는 상기 관리서버(40)에 전달된다.
The data obtained in the above process is transmitted to the
또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 고속카메라(23)를 슈팅관(12)의 외측에 설치하여 슈팅관(12)에서 나오는 금속물(3.3')을 촬영하여 속도를 측정할 수 있도록 구성될 수도 있다.
As shown in FIG. 10, the high-
한편, 상기 충격 매개물 슈팅유닛(10)에 의해 발사된 상기 다각형 금속물(3, 3')이 발사되는 방향에 시편 거치대(4)에 의해 거치 되어 있는 상기 시편(2)에 충돌하게 된다.On the other hand, the
예를 들어, 아래 표 1을 참조하면 상온(25℃)에서 다각형(팔각) 금속물에 의한 충격시 속도에 따른 충격 깊이, 길이, 면적 및 SEM 이미지 등을 나타내었다. 충격 깊이, 길이, 면적은 SEM 이미지 혹은 표면처리화상처리시스템으로 구할 수 있다. 속도가 증가할수록 충격 깊이, 길이, 면적이 증가하고 속도가 90km/h이상에서는 충격 깊이, 길이, 면적 등이 급격히 증가하는 경향을 보여주고 있다. For example, referring to Table 1 below, the impact depth, length, area, and SEM image according to the impact of a polygonal (octagonal) metal water at room temperature (25 ° C) are shown. Impact depth, length and area can be obtained by SEM image or surface treatment image processing system. As the velocity increases, the impact depth, length, and area increase, and when the velocity exceeds 90 km / h, the impact depth, length, and area tend to increase sharply.
또한, 아래 표 2를 참조하면, 상온(25℃), 속도 100 km/h에서 다각형(팔각) 금속물의 크기에 따른 소재의 충격 상태를 나타내고 있다. 도장물의 충격성능이 약하면 비석의 크기에 상관없이 치핑이 발생하고, 충격성능이 강한 도장물은 비석의 크기가 작으면 치핑이 일어나지 않고 크기가 커지면 치핑이 일어남을 알 수 있다.
In addition, referring to Table 2 below, the impact state of the material according to the size of the polygonal (octagonal) metal water at a room temperature (25 ° C) and a speed of 100 km / h is shown. When the impact strength of the paint is weak, chipping occurs regardless of the size of the stone. In the case of the paint having a high impact performance, if the size of the stone is small, chipping does not occur, and if the size is large, chipping occurs.
이때, 충격결과정보 획득부(30)에서 상기 충격 매개물에 의해 상기 시편(2)에 발생되는 충격 상태 정보를 획득하게 된다.At this time, the impact condition
상기 충격결과 정보 획득부(30)는 상기 시편(2)에 대한 충격 결과를 시험자가 관찰 한 후 결과 값과 상기 충격 매개물의 정보를 입력부(31)에 입력한다.The impact result
그리고 얻은 데이터는 상기 관리서버(40)에 전달되어 시험 데이터를 처리 및 관리한다.
The obtained data is transmitted to the
또한, 상기 충격결과정보 획득부(30)를 통해 충격상태 정보를 획득하는 과정에서 다른 실시 예를 적용할 수 있다.In addition, another embodiment can be applied to the process of acquiring the impact state information through the impact result
이 과정에서는, 줌/인 가능한 관찰카메라(32)를 통해 상기 다각형 금속물(3)에 의해 충격이 가해진 상기 시편(2)의 충격 상태를 촬영한다.In this process, the impact state of the
그리고 충격 영상 분석부(33)에서 상기 관찰 카메라(32)에서 촬영된 영상을 분석하여, 충격 상태를 분석한다. The impact
그리고 분석하여 얻은 충격결과 정보 데이터는 상기 관리서버(40)로 전달된다.The impact result information data obtained by the analysis is transmitted to the
또한, 충격 시스템에서 시험·평가되는 데이터들은 관리서버를 통해 보다 정확하고 신뢰할 수 있는 데이터를 처리 및 관리하는데 용이하다.
In addition, the data to be tested and evaluated in the impact system is easy to process and manage more accurate and reliable data through the management server.
1. 챔버 2. 시편
3. 다각형 금속물 10. 충격 매개물 슈팅유닛
11. 유닛본체 12. 슈팅관
14. 압축가스 공급부 15. 공급 호퍼
20. 속도측정부 22. 속도산출부(광센서)
23. 고속카메라 24. 영상분석부
25. 속도산출부(충격매개물) 30. 충격결과 정보획득부
31. 입력부 32. 관찰카메라
33. 충격영상분석부 40. 관리서버1.
3.
11.
14.
20.
23. High-
25. Speed calculation unit (shock medium) 30. Impact result information obtaining unit
31.
33. Shock
Claims (9)
상기 챔버 내부에 배치되는 시편에 충격을 가하도록 하는 충격 매개물을 슈팅하여 충돌시키는 충격 매개물 슈팅유닛;
상기 충격 매개물 슈팅유닛에서 슈팅되는 충격 매개물의 속도를 측정하는 속도 측정부;
상기 충격 매개물에 의해 상기 시편에 발생되는 충격상태 정보 획득하는 충격결과정보 획득부와;
상기 속도 측정부에서 상기 충격 매개물의 속도값과 상기 충격 결과정보 획득부에서 획득된 정보를 매칭하여 시험데이터를 처리 및 관리하는 관리서버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 충격 시험·평가 시스템.
A chamber capable of temperature control (-50 ° C to 100 ° C) in a space capable of reproducing shock inducing conditions therein;
An impact medium shooting unit that shoots and collides with an impact medium that causes an impact on a specimen disposed inside the chamber;
A velocity measuring unit for measuring a velocity of the shock medium shot in the impact medium shooting unit;
An impact result information obtaining unit for obtaining impact state information generated on the specimen by the impact medium;
And a management server for processing and managing test data by matching the velocity value of the impact medium with the information obtained by the impact result information obtaining unit in the velocity measuring unit.
상기 충격 매개물 슈팅유닛은,
상기 충격 매개물을 투입하기 위한 충격 매개물 투입구를 통해 유입된 충격 매개물이 장착되는 슈팅실을 가지는 유닛 본체와;
상기 슈팅실에 연통되며 상기 슈팅실로부터 소정 길이 관형상으로 연장되어 고압에 의해 슈팅되는 충격 매개물이 직진 이동되도록 가이드 하는 슈팅관;
상기 슈팅실로 고압의 압축가스를 공급하여 상기 슈팅실에 투입된 충격 매개물을 고압으로 발사시키는 압축가스 공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 충격 시험·평가 시스템.
The method according to claim 1,
The impact medium shooting unit includes:
A unit body having a shooting chamber in which an impact medium introduced through an impact medium input port for inputting the impact medium is mounted;
A shooting tube communicating with the shooting chamber and extending in a predetermined length from the shooting chamber so as to guide the impact medium shot by the high pressure to be linearly moved;
And a compressed gas supply unit for supplying a high pressure compressed gas to the shooting chamber to fire the impact medium injected into the shooting chamber at a high pressure.
상기 투입구로 상기 충격 매개물을 공급하는 충격 매개물 공급호퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충격 시험·평가 시스템.3. The method of claim 2,
And an impact medium supply hopper for supplying the impact medium to the injection port.
상기 속도 측정부는,
상기 슈팅관의 복수 지점에 각각 설치되며, 슈팅되어 통과하는 충격 매개물을 감지하는 복수의 수발광센서와;
상기 복수의 수발광센서 각각에서 감지된 충격 매개물 감지신호를 근거로 속도를 산출하는 속도 산출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 충격 시험·평가 시스템.
3. The method of claim 2,
The speed measuring unit may include:
A plurality of water light emission sensors each installed at a plurality of points of the shooting tube and sensing a shock medium passing through the shooting tube;
And a velocity calculating unit for calculating velocities based on the shock medium sensing signals sensed by the plurality of water light emitting sensors.
상기 슈팅관의 복수 지점에 설치되어, 슈팅되어 통과하는 충격 매개물을 촬영하는 복수의 고속 카메라와;
상기 고속 카메라 각각에서 촬영된 영상을 분석하여 촬영된 충격 매개물의 유무 및 촬영시간을 획득하는 영상분석부; 및
상기 영상분석부에서 분석된 결과에 따라 상기 충격 매개물의 속도를 산출하는 속도산출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 충격 시험·평가 시스템.
The apparatus according to claim 2,
A plurality of high-speed cameras installed at a plurality of points of the shooting tube for shooting a shock medium passing through the shooting tube;
An image analyzer for analyzing images photographed by each of the high-speed cameras and obtaining the presence or absence of the photographed medium and the photographed time; And
And a velocity calculator for calculating velocity of the shock medium according to a result of the analysis performed by the image analyzer.
상기 충격 매개물은 금속재질로 형성되며, 평면 형상이 다각형상을 갖는 것을 특징으로 하는 충격 시험·평가 시스템.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the impact medium is formed of a metal material, and the planar shape has a polygonal shape.
상기 충격 매개물은 금속물(중량물), 모양과 크기가 일정한 돌, 원형형상의 금속으로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 충격 시험·평가 시스템.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the impact medium comprises any one selected from the group consisting of metal (heavy material), a stone having a constant shape and size, and a metal having a circular shape.
상기 충격결과정보 획득부는,
상기 시편에 대한 충격결과는 시험자가 관찰 후의 결과값과 상기 충격 매개물의 정보를 입력하기 위한 입력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 충격 시험·평가 시스템.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the impact result information obtaining unit obtains,
Wherein the impact test result for the specimen includes an input unit for inputting a result of observation after the test and information of the shock medium.
상기 충격결과정보 획득부는,
상기 시편의 충격 상태를 줌인하여 촬영하는 관찰카메라와;
상기 관찰 카메라에서 촬영된 영상을 분석하여 충격 상태를 분석하는 충격영상 분석부와;
상기 충격영상 분석부에서 분석된 결과는 상기 관리서버로 전달되는 것을 특징으로 하는 충격 시험·평가 시스템.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the impact result information obtaining unit obtains,
An observation camera for zooming in on the impact state of the specimen and photographing the specimen;
An impact image analyzing unit for analyzing an image captured by the observation camera and analyzing an impact state;
And the analysis result of the impact image analyzing unit is transmitted to the management server.
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