KR20210126282A - 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터에 관한 것으로, 플렉서블한 시편의 일측 단부를 고정 및 회전시키는 제 1 스테이지; 상기 제 1 스테이지에 고정된 플렉서블한 시편의 반대편 단부를 고정시키는 제 2 스테이지 및 상기 제 1 스테이지와 제 2 스테이지의 간격을 조절하는 간격 조절 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터 {Multi-tester for flexible material}
본 발명은 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터에 관한 발명으로서, 테스트를 요구하는 시편을 벤딩, 폴딩, 인장, 비틀림 테스트할 수 있는 기능을 가짐과 동시에 공간 활용성이 뛰어난 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터에 관한 것이다.
최근, 많은 웨어러블 제품들과 디스플레이 분야에서 플렉서블한 재료(폴리이미드, 폴리프로필렌 등)가 주목을 받고 있으며, 이를 연구하기 위한 벤딩, 폴딩, 인장, 비틀림 테스트 장치의 수요가 점진적으로 증가하는 추세이다.
한편, 국내 시장에서는, 상기 플렉서블한 재료를 테스트하기 위한 장치로, 국내가 아닌 해외에서 생산된 실험 장치를 사용하고 있으며, 국내의 테스트 장치가 아닌 해외 테스트 장치에 의존하는 경향이 있었다.
또한, 기존의 테스트 장치는, 이미 각각의 테스트를 수행할 수 있는 테스트 장치가 존재하지만, 여러가지 테스트를 한 기계로 수행할 수 없어, 각각의 테스트를 수행하기 위해 높은 비용의 실험 장치를 테스트 목적에 맞도록 각각 구매해야하는 문제점이 있었다.
또한, 동일한 샘플에 연속적으로 다른 테스트를 시행할 때, (예를 들어, 비틀림 테스트를 수행한 후, 인장 테스트를 할 때 혹은 벤딩 테스트를 수행한 후 비틀림 테스트를 수행할 때) 시편을 다른 테스트 장치로 이동시켜야 했다.
이로 인해, 시편을 테스트하는 실험자의 피로도가 가중되어 실험에 임하는 집중도가 떨어지며, 불필요한 시간이 소요되는 문제점이 발생되었다.
또한, 한정된 공간인 연구실내에, 각 테스트 기계를 모두 설치해야 하기 때문에 공간 활용성 역시 좋지 않았다.
한편, 이와 같은 문제에 주목하여, 개발된 테스트 장치를 살펴보면, 한국등록특허 제10-1412283호 [특허문헌 1]이 개시되어 있다. 그러나, [특허문헌 1]은 인장 및 압축 테스트만을 선택적으로 테스트 가능한 문제점이 있었다.
또한, 시편을 다목적으로 테스트하기 위한 장치로서, 한국공개특허 제10-2017-0106010호 [특허문헌 2] 이 개시되어 있으나, 다목적 테스트를 수행하기 위한 실험 장치의 크기가 지나치게 크거나, 불필요한 구성이 다수 구비되어, 정작 실험에 사용되는 목적을 상실하고, 테스트 장치의 가격이 상승하는 문제점이 잠재되어 있다.
이에 따라, 벤딩, 폴딩, 인장, 비틀림 테스트 등을 하나의 테스트 장치에서 수행할 수 있도록 하되, 공간의 낭비와, 간편화된 구성을 가짐으로서 낮은 가격대로 제공될 수 있는 플렉서블한 재료를 테스트하는 국산화된 테스트 장치의 기술 개발이 절실한 실정이다.
[특허문헌 1] 한국등록특허 제10-1412283호(2014.06.19 등록) [특허문헌 2] 한국공개특허 제10-2017-0106010호(2017.09.20 공개)
본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터는, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 압축, 인장, 폴딩, 비틀림 테스트를 수행할 수 있으며, 종래의 실험 장치보다 소형화된 멀티 테스터를 제공하는데 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터는, 플렉서블한 시편의 일측 단부를 고정 및 회전시키는 제 1 스테이지; 상기 제 1 스테이지에 고정된 플렉서블한 시편의 반대편 단부를 고정시키는 제 2 스테이지 및 상기 제 1 스테이지와 제 2 스테이지의 간격을 조절하는 간격 조절 수단을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 스테이지는, 상기 플렉서블한 시편의 단부를 고정시키는 제 1 시편 고정부; 상기 제 1 시편 고정부를 시계/반시계 방향으로 회전시키는 회전부 및 상기 제 1 시편 고정부의 회전을 로킹(locking)/언로킹(unlocking) 시키는 고정 수단을 포함하고, 상기 제 2 스테이지는, 상기 제 1 스테이지에 고정된 플렉서블한 시편의 반대편 단부를 고정시키는 제 2 시편 고정부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 시편 고정부는, 플렉서블한 시편을 누르는 시편 누름부; 상기 시편 누름부를 수용하도록 상응하는 형상으로 구비되며, 플렉서블한 시편을 안착시키는 공간이 마련된 시편 수용부를 포함하고, 상기 제 2 시편 고정부는, 제 1 시편 고정부와 대칭되도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 간격 조절수단은, 제 1 스테이지에서 제 2 스테이지 방향으로 연장되는 스크류 및 상기 제 2 스테이지에 구비되는 볼 스크류에 의해 간격이 조절되고, 상기 스크류의 단부에는, 제 2 스테이지의 이탈을 방지하는 이탈 방지부가 구비될 수 있다.
또한, 상기 제 1 시편 고정부는, 고정된 플렉서블한 시편의 각도를 조절하는 제 1 각도 조절판을 더 포함하고, 상기 제 2 시편 고정부는, 고정된 플렉서블한 시편의 각도를 조절하는 제 2 각도 조절판을 더 포함하고, 상기 제 1 각도 조절판 및 제 2 각도 조절판은, 플렉서블한 시편과 각도 조절판을 밀착시켜 고정시킬 수 있도록, 표면에 접착성의 접착 부재가 구비될 수 있다.
한편, 상기 제 2 시편 고정부는, 상기 제 2 스테이지에 구비되는 상하 운동 수단에 의해 상하 방향으로 운동할 수 있다.
또한, 상기 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터는, 고정된 플렉서블한 시편을 진동시키는 진동 수단을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터는, 고정된 플렉서블한 시편에 열을 부가하는 가열 수단을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터는, 플렉서블한 시편을 절삭할 수 있는 절삭부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터는, 테스트를 요구하는 시편을 하나의 장치로 테스트(벤딩 테스트, 폴딩 테스트, 인장 테스트, 비틀림 테스트)할 수 있는 장점을 가진다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터는, 가열 수단을 구비하여 시편을 벤딩, 폴딩, 인장, 비틀림 테스트를 수행하는 도중에 시편에 가열함으로서 시편의 열에 의한 변형률 또한 측정할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터는, 시편을 절단하는 절삭부를 구비하여, 시편의 크기를 용이하게 조절 가능하며, 진동부를 구비하여, 진동에 대한 실험 역시 가능한 장점을 가진다.
도 1 은 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터의 사용 예를 보여주기 위한 예시도이다.
도 2 는 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터의 사시도이다.
도 3 은 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터의 부분 분해도이다.
도 4 는 본 발명의 실시 예에 따른 회전부가 작동하기 위해 고정 수단이 하방으로 이동된 모습을 보여주기 위한 작동 예시도이다.
도 5 는 본 발명의 실시 예에 따른 제 1 시편 고정부가 회전한 모습을 보여주기 위한 작동 예시도이다.
도 6 은 본 발명의 실시 예에 따른 각도 조절판이 구비된 모습을 보여주는 예시도이다.
도 7 은 본 발명의 실시 예에 따른 각도 조절판이 작동되는 모습을 보여주기 위한 작동 예시도이다.
도 8 은 본 발명의 실시 예에 따른 점착 부재가 구비된 각도 조절판이 부착된 테스터기의 모습을 보여주기 위한 예시도이다.
도 9 는 본 발명의 실시 예에 따른 상하 운동 수단을 구비한 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터의 사시도이다.
도 10 은 본 발명의 실시 예에 따른 상하 운동 수단을 구비한 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터의 분해도이다.
도 11 은 본 발명의 실시 예에 따른 가열 수단을 구비한 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터의 내부 투영도이다.
도 12 는 본 발명의 실시 예에 따른 진동 수단을 구비한 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터의 예시도이다.
도 13 은 본 발명의 실시 예에 따른 진동 수단을 구비한 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터의 분해도이다.
도 14 는 본 발명의 실시 예에 따른 절삭부가 구비된 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터의 예시도이다.
이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조 번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하에서 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터에 관하여 첨부된 도면 1 내지 14 를 기초로 상세하게 설명하면서 구체적인 실시 예를 함께 살펴본다.
먼저, 도 1 은 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터의 사용 예를 보여주기 위한 예시도이고, 도 2 는 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터의 사시도이며, 도 3 은 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터의 부분 분해도이고, 도 4 는 본 발명의 실시 예에 따른 회전부가 작동하기 위해 고정 수단이 하방으로 이동된 모습을 보여주기 위한 작동 예시도이며, 도 5 는 본 발명의 실시 예에 따른 제 1 시편 고정부가 회전한 모습을 보여주기 위한 작동 예시도이다.
도 1 내지 도 5 를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터(1)는, 제 1 스테이지(100), 제 2 스테이지(200) 및 간격 조절 수단(300)을 포함할 수 있다.
먼저, 상기 제 1 스테이지(100)는, 플렉서블한 시편(S)(이하 “시편”이라 한다.)의 일측 단부를 고정 및 회전시킬 수 있다.
또한, 상기 제 2 스테이지(200)는, 상기 제 1 스테이지(100)에 고정된 시편(S)의 반대편 단부를 고정시킬 수 있다.
또한, 상기 제 1 스테이지(100) 및 제 2 스테이지(200)는, 하나의 시편(S)이 고정되도록 구비될 수 있으나, 동시에 복수개의 시편을 동시에 파지하도록, 복수로 구비될 수도 있다.
이에 따라, 한번의 테스트에서 여러 개의 시편을 동시에 테스트할 수 있는 장점을 가진다.
또한, 상기 간격 조절 수단(300)은, 상기 제 1 스테이지(100)와 제 2 스테이지(200)의 간격을 조절할 수 있다.
이를 위해, 간격 조절 수단(300)은, AC 모터, DC모터, 스탭핑 모터, 서보 모터 및 유압 모터 중 어느 하나 이상의 모터가 구비되어, 제 1 스테이지(100)와 제 2 스테이지(200) 중 어느 하나 이상의 스테이지를 길이 방향으로 서로 왕복운동 시킬 수 있으나, 상기 상술한 운동 수단은 반드시 한정되는 것이 아닌, 제 1 스테이지(100)와 제 2 스테이지(200)를 길이 방향으로 왕복시킬 수 있는 수단을 모두 포함할 수 있다.
한편, 상기 간격 조절 수단(300)은, 도 1 내지 도 5 에 도시된 바와 같이, 제 1 스테이지(100)와 제 2 스테이지(200)를 충분히 지지할 수 있는 적절한 강도와 내구성을 갖는 프레임 구조체일 수 있다.
이로써, 상기 제 1 스테이지(100)와, 제 2 스테이지(200)에 고정되어 있던 시편(S)을 제 2 스테이지(200)가 간격 조절 수단(300)의 길이 방향으로 왕복 운동함으로서 시편(S)을 인장 및 압축 시켜 벤딩, 압축, 인장 테스트를 수행하고, 제 1 스테이지(100)를 회전시킴으로서, 시편(S)의 비틀림 테스트를 수행할 수 있다.
한편, 상기 “시편”이란, 인장, 폴딩, 비틀림 테스트를 수행해야할 실험체를 지칭하는 것으로, 실험을 필요로 하는 고형의 실험 대상 물체를 모두 포함할 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 5 를 보다 상세하게 살펴보며, 상기 상술한 제 1 스테이지(100), 제 2 스테이지(200) 및 간격 조절 수단(300)의 구성을 보다 구체적으로 서술하기로 한다.
먼저, 상기 제 1 스테이지(100)는, 제 1 시편 고정부(110), 회전부(120), 고정 수단(130)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 시편 고정부(110)는, 상기 시편(S)의 단부를 고정시키도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 회전부(120)는, 상기 제 1 시편 고정부(110)를 제 1 스테이지(100)에 고정시킴과 동시에, 시계/반시계 방향으로 회전시키는 회전 모터가 구비될 수 있다.
또한, 상기 고정 수단(130)은, 상기 제 1 시편 고정부(110)를 고정시킬 수 있도록, 제 1 시편 고정부(130)의 하방을 받치거나, 감싸는 형태로 구비될 수 있다.
여기서, 상기 고정 수단(130)은, 도 4 내지 도 5 에 도시된 바와 같이, 제 1 스테이지(100)에 구비될 수 있으며, 아래 위로 운동할 수 있도록, 고정 수단(130)에 구비되는 고정수단 돌출부 및 제 1 스테이지(100)에 구비되는 고정수단 돌출부 수용홈으로 하여 상하 운동이 가능하도록 구비될 수 있다.
이로써, 상기 회전부(120)가 작동하여, 제 1 시편 고정부(110)를 회전시킬 때, 상기 제 1 시편 고정부(130)에 고정되어 있던 시편(S)이 제 1 시편 고정부(130)와 함께 회전하여, 상기 회전되는 시편(S)이 고정 수단(130)에 걸쳐지는 것을 방지할 수 있도록, 하방으로 움직일 수 있다.
이해를 돕기 위해 사용 예를 들자면, 실험자가 시편(S)의 비틀림 테스트를 수행하고자 할 경우, 상기 제 1 시편 고정부(110)를 고정하고 있던 고정 수단(130)을 하방으로 이동시키고(도 4), 그 후 회전부(120)를 동작시켜 제 1 시편 고정부(110)를 회전시킬 수 있는 것(도 5)이다.
이로써, 비틀림 테스트를 수행하기 위해 시편(S)이 회전 하는 도중, 고정 수단(130)에 의해 시편(S)의 회전이 간섭되어 비틀림 테스트에 오류가 발생되는 불상사를 방지할 수 있다.
또한, 상기 제 2 스테이지(200)는, 제 2 시편 고정부(210)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 2 시편 고정부(210)는, 상기 제 1 스테이지(100)에 고정된 시편(S)의 반대편 단부를 고정시킬 수 있다.
한편, 상기 제 2 스테이지(200) 역시, 앞서 상술한 회전부(120)와 고정 수단(130)의 구성이 동일하게 구비될 수도 있다.
이에 따라, 상기 제 1 시편 고정부(110)와 제 2 시편 고정부(210)가 동시에 다른 방향으로 회전하며, 보다 큰 비틀림이 가해지는 시편(S)의 비틀림 모멘트를 도출할 수 있다.
또한, 상기 제 1 시편 고정부(110)는, 시편 누름부(112), 시편 수용부(113) 및 고정 볼트(114)를 포함할 수 있으며, 제 2 시편 고정부(210) 역시, 제 1 시편 고정부(210)에 구비되는 시편 누름부(112), 시편 수용부(113) 및 고정 볼트(113)의 구성을 동일하게 가지도록 구비될 수 있다.
구체적으로, 상기 시편 누름부(112)는, 철(凸)형상으로 구비되어, 철(凸)형상에 형성된 돌출부로 시편(S)을 누르도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 시편 수용부(113)는, 상기 철(凸)형상의 시편 누름부(112)의 돌출부와 상응하는 형상으로 구비되며, 시편이 안착될 수 있는 공간이 마련될 수 있다.
또한, 상기 고정 볼트(114)는, 상기 시편 누름부(112)와 시편 수용부(113)사이에 안착된 시편(S)을, 효과적으로 고정시키기 위하여, 시편 누름부(112)와 시편 수용부(113)의 양 측방에 수직으로 삽입될 수 있다.
또한, 상기 시편 누름부(112) 및 시편 수용부(113)는, 보다 강한 체결력을 형성하기 위해, 시편 누름부(112)와 시편 수용부(113)를 함께 관통하도록 구비되는 측면 볼트(115)를 포함할 수 있다.
앞서 상술한 시편 고정부(1)의 이해를 돕기 위하여 일 사용 예를 들자면, 먼저 시편(S)을 시편 누름부(112)와 시편 수용부(113)의 사이에 위치시킨 후, 시편 누름부(112)와 시편 수용부(113)를 고정 볼트(114)로 수직 방향으로 삽입후 체결하여 시편(S)을 1 차로 고정시킨다. 마지막으로, 상기와 같은 과정으로 시편 누름부(112)와 시편 수용부(113)가 1 차 고정이 완료된 후, 시편 누름부(112)와 시편 수용부(113)의 측면을 관통하는 측면 볼트(115)를 삽입하여, 고정을 완료한다.
이때, 상기 시편 누름부(112)와 시편 수용부(113)가 수용되는, 시편 수용 하우징이 구비될 수 있다.
도 3 을 참조하여 설명하자면, 상기 시편 수용 하우징은, 상기 시편 누름부(112)와 시편 수용부(113)가 결합된 상태로 수용될 수 있는 하우징을 지칭하는 것이며, 측면에는 시편 누름부(112)와 시편 수용부(113)의 측면 볼트(115) 삽입부에 상응하는 위치에, 측면 볼트(115)의 삽입부가 마련될 수 있다.
이로써, 본 발명의 실시 예에 따라 시편(S)을 고정하기 위한 수단으로, 시편 고정부(112)와, 시편 수용부(113)를 이용하여 강한 고정력을 형성하고, 시편이 고정된 부분에서 이탈되는 것을 용이하게 방지할 수 있다.
또한, 상기 제 2 시편 고정부(210)는 앞서 상술한 제 1 시편 고정부(110)와 동일한 구성을 가지되, 시편(S)이 삽입되는 고정부의 방향이 대칭되도록 형성될 수 있다.
이로써, 시편(S)의 양 단을 효과적으로 고정할 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 5 에 도시된 시편 누름부(112)의 철(凸)형상은, 바람직한 실시 예일 뿐, 반드시 한정되는 것이 아닌, 시편(S)을 압착하여 누를 수 있도록 구비되는 형상을 모두 포함할 수 있으며, 시편 수용부(113) 역시, 상기 구비되는 시편 누름부(112)의 형상에 대응하여 상응하는 형상으로 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 간격 조절 수단(300)은, 스크류(310), 볼 스크류(320), 이탈 방지부(330)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 스크류(310)는, 제 1 스테이지(100)에서 제 2 스테이지(200)의 방향으로 연장되어 구비될 수 있다.
여기서, 상기 스크류(310)는, 도 1 내지 도 5 에 도시된 바와 같이 제 1 스테이지(100)의 하부에 구비될 수 있으며, 상기 제 1 스테이지(100)의 하부에 고정된 상태로 구비될 수 있다.
또한, 상기 스크류(310)는, 이후 서술할 볼 스크류(320)가 운동할 수 있도록, 외곽 둘레에 나사산이 형성될 수 있다.
또한, 상기 스크류(310)는, 볼 스크류(320)가 운동할 수 있도록, 회전하도록 구비될 수 있으며, 스크류(310)의 단부에 구비되는 모터에 의해 회전될 수 있다.
또한, 상기 볼 스크류(320)는, 제 2 스테이지(200)의 하부에 구비될 수 있다.
이때, 도 1 내지 도 5 에는 스크류(310)의 나사산 및 볼 스크류(320)의 구성이 표시되지 않았으나, 스크류(310)에 구비되는 나사산과 볼 스크류(320)의 구성을 쉽게 이해할 수 있기에, 자세한 설명을 생략하도록 한다.
또한, 상기 볼 스크류(320)는, 상기 제 1 스테이지(100)의 하부에서 연장되는 스크류(310)와 체결될 수 있다.
한편, 상기 제 1 스테이지(100)는 도 1 내지 도 5 에 도시된 바와 같이 스크류(310)가 하부에서 고정된 상태로 움직일 수 없는 상태로 구비될 수 있으나, 이는 바람직한 일 실시 예일 뿐, 간격 조절 수단(300)과 제 1 스테이지(100)가 분리되도록 구비되고, 제 2 스테이지(200) 하부에 구비되어있던 볼 스크류(320)가 제 1 스테이지(100)의 하부에도 구비되어, 제 1 스테이지(100)와 제 2 스테이지(200)를 간격 조절 수단(300)의 스크류(310) 위에서 함께 운동하도록 구비될 수 있다.
또한, 이탈 방지부(330)는, 상기 스크류(310)의 단부에 구비될 수 있으며, 운동가능하도록 구비되는 제 2 스테이지(200)가, 스크류(310)의 종단에서 이탈되는 것을 방지하기 위해 구비되는 것이다.
한편, 상기 제 2 스테이지(200)에는, 이탈 방지부(330)와 대면되는 면에 구비되는 완충 수단을 포함할 수 있다.
이는, 제 2 스테이지(200)가 스크류(310)에 의해 이탈 방지부(330) 방향으로 이동하는 와중, 종단, 즉, 이탈 방지부(330)와 충돌했을 때, 시편(S)이 스테이지(100, 200)에서 이탈되거나, 흔들리는 것을 방지하기 위함이다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 간격 조절 수단(1)은, 도 1 내지 도 5 에 도시된 바와 같이 스크류(310) 및 볼 베어링(320)에 의해 제 1 스테이지(100)와 제 2 스테이지(200)의 간격이 조절될 수 있도록 구비될 수 있으나, 이는 바람직한 일 실시 예일 뿐, 제 1 스테이지(100)와 제 2 스테이지(200)의 간격을 조절하기 위한 조절 수단을 모두 포함할 수 있다.
또한, 도 6 은 본 발명의 실시 예에 따른 각도 조절판이 구비된 모습을 보여주는 예시도이며, 도 7 은 본 발명의 실시 예에 따른 각도 조절판이 작동되는 모습을 보여주기 위한 작동 예시도이고, 도 8 은 본 발명의 실시 예에 따른 점착 부재가 구비된 각도 조절판이 부착된 테스터기의 모습을 보여주기 위한 예시도이다.
우선, 도 6 내지 도 7 을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터(1)의 제 1 시편 고정부(110)는, 제 1 각도 조절판(111)을 더 포함하고, 상기 제 2 시편 고정부(210)는 제 2 각도 조절판(211)을 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 제 1 각도 조절판(111)과 제 2 각도 조절판(211)은, 상기 제 1 시편 고정부(110)와 제 2 시편 고정부(210)가 고정하고 있는 시편(S)의 양측 단부의 하방을 받치는 판의 형상으로 구비되되, 회동 가능하도록 구비될 수 있다.
여기서, 상기 제 1 각도 조절판(111)은, 상기 제 1 각도 조절판(111)의 일측에 구비되는 제 1 각도 조절판 모터(111a)에 의해 회동될 수 있다.
또한, 상기 제 2 각도 조절판(211)은, 상기 제 2 각도 조절판(211)의 일측에 구비되는 제 2 각도 조절판 모터(211a)에 의해 회동될 수 있다.
상기 상술한 제 1 각도 조절판(111)과 제 2 각도 조절판(211)은, 상기 제 1 시편 고정부(110)와 제 2 시편 고정부(211)에 맞물려 고정되어 있던 시편(S)을 벤딩 테스트 하는 과정에서 시편(S)의 각도를 조절하기 위해 구비되는 것이다.
예를 들어, 제 1 스테이지(100)와 제 2 스테이지(200)가 간격 조절 수단(300)에 의해 간격이 조절되는 와중, 시편(S)이 하방으로 휘게되어, 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터(1)가 설치되는 테이블과 시편(S)이 맞닿게 되어 테스트가 원활히 진행될 수 없고, 시편(S)이 파형을 이루며 벤딩될 경우, 테스트가 원활히 진행될 수 없기 때문에, 시편(S)의 종단의 각도를 조절하여, 시편(S)이 상방으로 원활히 휠 수 있도록 하는 것이다.
또한, 상기 제 1 각도 조절판(111)과 제 2 각도 조절판(211)은, 각각의 조절판에 구비되는 제 1 각도 조절판 모터(111a)와 제 2 각도 조절판 모터(211a)에 의해 제어될 수 있다.
또한, 도 8 을 참조하면, 상기 제 1 각도 조절판(111) 및 제 2 각도 조절판(211)은, 접착 부재(400)가 구비될 수 있다.
구체적으로, 상기 접착 부재(400)는, 상기 각각의 각도 조절판(111, 211)의 표면에 도포되는 점착성의 물질로 구비될 수 있다.
여기서, 상기 접착 부재(400)는, 시편과 각도 조절판(111, 211)을 밀착시켜 고정시킨 상태로 유지하기 위해 구비되는 것이다.
이를 통해, 상기 시편과 각도 조절판(111, 211)이 밀착되더라도, 시편(S)이 'U'의 형상을 유지하며 완만한 곡선을 그리며 원활히 테스트를 수행할 수 있는 장점을 가진다.
다음으로, 도 9 는 본 발명의 실시 예에 따른 상하 운동 수단을 구비한 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터의 사시도이며, 도 10 은 본 발명의 실시 예에 따른 상하 운동 수단을 구비한 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터의 분해도이다.
도 9 내지 도 10 을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터(1)는, 상기 제 2 스테이지(200)를 상하로 운동시킬 수 있는 상하 운동 수단(220)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 상하 운동 수단(220)은, 제 2 시편 고정부 하우징(230) 및 제 2 스테이지(200)를 상하로 운동시키는 구동부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 구동부는, 도 9 내지 도 10 에 도시되지 않았으나, 래크와 피니언기어 조합 또는 풀리와 벨트의 조합에 의해 제 2 스테이지(200)를 상하 왕복 운동시키도록 구비될 수 있다.
한편, 상기 제 2 시편 고정부 하우징(230)은, 상기 제 2 시편 고정부(210)가 하방으로 운동할 때, 제 2 시편 고정부(210)를 수용할 수 있도록 공간이 형성된 하우징을 말하는 것이다.
또한, 상기 제 2 시편 고정부 하우징(230)은, 상기 제 2 시편 고정부(210)에 맞물려 있던 시편(S)이, 제 2 시편 고정부(210)가 하방으로 운동함에 따라, 제 2 시편 고정부 하우징(230)의 테두리에 걸리는 문제점을 해소하기 위하여, 시편(S)이 삽입되는 방향으로 형성된 관통부가 구비될 수 있다.
상술한 실시 예의 사용 예를 들자면, 실험자가 시편(S)을 비틀림 테스트를 하는 와중, 제 1 스테이지(100)에 고정되어 있던 시편(S)을 기준으로 상향의 대각선, 하향의 대각선 방향으로 인장시키거나, 압축하도록 하게 하여, 비틀림 테스트와 동시에 인장 및 압축에 관한 테스트를 수행하는 것이다.
이로써, 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터(1)는, 보다 다양한 실험 방법을 수행 가능하도록 하여, 시편에서 얻을 수 있는 물성치 즉, 다양한 데이터를 수집할 수 있는 장점을 가진다.
또한, 도 11 은 본 발명의 실시 예에 따른 가열 수단을 구비한 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터의 내부 투영도이다.
도 11 을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터(1)는, 가열 수단(500)을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 가열 수단(500)은, 제 1 스테이지(100)와 제 2 스테이지(200)에 고정되는 시편(S)의 하방에 구비되도록 형성될 수 있으며, 도 11 에 도시된 바와 같이 간격 조절 수단(300)에 형성된 빈 공간에 구비되는 것이 가장 바람직하다.
그러나, 상기 상술한 가열 수단(500)이 구비되는 방식은, 바람직한 실시 예일 뿐, 시편(S)에 열을 가할 수 있다면, 본 발명의 실시 예에 따른 테스트 장치의 측방, 상부, 전방을 가리지 않고 구비될 수도 있다.
한편, 상기 가열 수단(500)은, 도 11 에 도시된 바와 같이, 열선(510)이 구비된 넓은 면의 판으로 형성될 수 있다.
상술한 실시 예의 사용 예를 들자면, 실험자가 시편(S)을 인장 또는 압축 또는 비틀림 테스트를 하는 와중, 제 1 스테이지(100)와 제 2 스테이지(200)를 가로질러 고정되어 있던 시편에 열을 가함으로서, 시편(S)이 열에 의해 변형되는 물성치에 관한 테스트를 수행하는 것이다.
이로써, 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터(1)는, 보다 다양한 실험 방법을 수행 가능하도록 하여, 시편에서 얻을 수 있는 물성치 즉, 다양한 데이터를 수집할 수 있는 장점을 가진다.
또한, 도 12 는 본 발명의 실시 예에 따른 진동 수단을 구비한 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터의 예시도이며, 도 13 은 본 발명의 실시 예에 따른 진동 수단을 구비한 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터의 분해도이다.
도 12 내지 도 13 을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터(1)는, 진동 수단(600)을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 진동 수단(600)은, 제 2 스테이지(200)에 구비되는 제 2 시편 고정부(210)의 하방에 구비될 수 있다.
또한, 상기 진동 수단(600)은, 도 13 에 도시된 바와 같이 제 2 시편 고정부(210)의 하부에서 연장되는 스프링(620) 및 스프링의 단부에 구비되는 진동 모터(610)에 의해 구비될 수 있으나, 제 2 시편 고정부(210)에 고정된 시편(S)을 진동시킬 수 있는 수단을 모두 포함할 수 있다.
상술한 실시 예의 사용 예를 들자면, 실험자가 시편(S)을 인장 또는 압축 또는 비틀림 테스트를 하는 와중, 제 1 스테이지(100)와 제 2 스테이지(200)에 고정되어 있던 시편에 진동을 가함으로서, 시편(S)이 진동에 의해 변형되는 물성치에 관한 테스트를 수행할 수 있는 것이다.
이로써, 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터(1)는, 보다 다양한 실험 방법을 수행 가능하도록 하여, 시편(S)에서 얻을 수 있는 물성치 즉, 다양한 데이터를 수집할 수 있는 장점을 가진다.
마지막으로, 도 14 는 본 발명의 실시 예에 따른 절삭부가 구비된 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터의 예시도이다.
도 14 를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터(1)는, 절삭부(700)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 절삭부(700)는, 절삭부 가이드 레일(710), 승하강 실린더(720) 및 회전날(730)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 절삭부 가이드 레일(710)은, 도 14 에 도시된 바와 같이 간격 조절 수단(300)에 구비되는 스크류(310)의 길이 방향을 가로지르는 방향으로 구비될 수 있다.
또한, 상기 승하강 실린더(720)는, 상기 절삭부 가이드 레일(710)에 맞물린 상태로, 절삭부 가이드 레일(710)의 길이 방향을 따라 왕복운동을 하고, 승하강이 가능한 실린더가 구비되어, 수직 방향으로 길이를 늘리거나 줄일 수 있다.
또한, 상기 회전날(730)은, 상술한 승하강 실린더(720)의 단부에 구비될 수 있으며, 상기 승하강 실린더(720)의 동작에 따라, 승하강 할 수 있다.
또한, 상기 회전날(730)은 도 14 에 도시된 바와 같이 원형의 톱날로 구비될 수 있으나, 이는 바람직한 일 실시 예일 뿐, 시편(S)을 절삭할 수 있는 날붙이의 형상이라면 모두 포함될 수 있다.
한편, 상기 절삭부(700)는, 상기 회전날(730)을 회전시키기 위해, 회전날의 일측에 구비되는 회전날 모터가 구비될 수 있다.
이하, 상술한 실시 예의 사용 예를 들자면, 실험자가 시편(S)의 크기가 너무 크다고 판단하여, 절삭을 통해 시편(S)의 크기를 조절하고자 할 경우, 제 1 스테이지(100)와 제 2 스테이지(200)에 시편(S)을 고정시킨 후, 절삭부(700)에 구비되는 승하강 실린더(720)의 높이를 조절하여, 회전날(730)을 시편(S)의 높이까지 상승시킨 후, 승하강 실린더(720)를 절삭부 가이드 레일(710)의 방향으로 운동시켜, 시편(S)을 절삭하는 것이다.
이로써, 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터(1)는, 시편(S)을 테스트 장치만을 사용하여 가공함으로서, 시편(S)의 크기를 용이하게 조절할 수 있어, 선반 혹은 톱 등과 같은 절삭 장치 및 도구를 별도로 구비하지 않아도 되는 장점을 가진다.
이상으로 첨부된 도 1 내지 도 14 를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터(1)를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.
1 : 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터
100 : 제 1 스테이지
110 : 제 1 시편 고정부
111 : 제 1 각도 조절판
111a : 제 1 각도 조절판 모터
112 : 시편 누름부
113 : 시편 수용부
114 : 고정 볼트
115 : 측면 볼트
120 : 회전부
130 : 고정 수단
200 : 제 2 스테이지
210 : 제 2 시편 고정부
211 : 제 2 각도 조절판
211a : 제 2 각도 조절판 모터
220 : 상하 운동 수단
230 : 제 2 시편 고정부 하우징
240 : 구동부
300 : 간격 조절 수단
310 : 스크류
320 : 볼 스크류
330 : 이탈 방지부
400 : 접착 부재
500 : 가열 수단
510 : 열선
600 : 진동 수단
610 : 진동 모터
620 : 스프링
700 : 절삭부
710 : 절삭부 가이드 레일
720 : 승하강 실린더
730 : 회전날
S : 시편

Claims (5)

  1. 플렉서블한 시편의 일측 단부를 고정 및 회전시키는 제 1 스테이지;
    상기 제 1 스테이지에 고정된 플렉서블한 시편의 반대편 단부를 고정시키는 제 2 스테이지 및
    상기 제 1 스테이지와 제 2 스테이지의 간격을 조절하는 간격 조절 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 스테이지는,
    상기 플렉서블한 시편의 단부를 고정시키는 제 1 시편 고정부;
    상기 제 1 시편 고정부를 시계/반시계 방향으로 회전시키는 회전부 및
    상기 제 1 시편 고정부의 회전을 로킹(locking)/언로킹(unlocking) 시키는 고정 수단을 포함하고,
    상기 제 2 스테이지는,
    상기 제 1 스테이지에 고정된 플렉서블한 시편의 반대편 단부를 고정시키는 제 2 시편 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 시편 고정부는,
    플렉서블한 시편을 누르는 시편 누름부;
    상기 시편 누름부를 수용하도록 상응하는 형상으로 구비되며, 플렉서블한 시편을 안착시키는 공간이 마련된 시편 수용부를 포함하고,
    상기 제 2 시편 고정부는,
    제 1 시편 고정부와 대칭되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 간격 조절수단은,
    제 1 스테이지에서 제 2 스테이지 방향으로 연장되는 스크류 및
    상기 제 2 스테이지에 구비되는 볼 스크류에 의해 간격이 조절되고,
    상기 스크류의 단부에는,
    제 2 스테이지의 이탈을 방지하는 이탈 방지부가 구비되는 것을 특징으로 하는 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 시편 고정부는,
    고정된 플렉서블한 시편의 각도를 조절하는 제 1 각도 조절판을 더 포함하고,
    상기 제 2 시편 고정부는,
    고정된 플렉서블한 시편의 각도를 조절하는 제 2 각도 조절판을 더 포함하고,
    상기 제 1 각도 조절판 및 제 2 각도 조절판은,
    플렉서블한 시편과 각도 조절판을 밀착시켜 고정시킬 수 있도록, 표면에 접착성의 접착 부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 플렉서블한 재료를 대상으로 하는 멀티 테스터
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