KR20240030241A - 시험편 가공시스템 및 가공방법 - Google Patents

시험편 가공시스템 및 가공방법 Download PDF

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Abstract

시험편 가공시스템 및 가공방법을 제공한다. 시험편 가공방법은 시험편 가공방법으로서, 중공형 구조물이 준비되는 단계; 상기 중공형 구조물이 제1가공수단을 통해 제1가공품으로 가공되는 단계; 상기 제1가공수단을 통해 획득된 상기 제1가공품이 지그에 안착되어 거치되는 단계; 상기 지그에 안착된 상기 제1가공품이 제2가공수단을 통해 제2가공품으로 연마 가공되는 단계; 상기 제2가공수단을 통해 획득된 상기 제2가공품이 테스트수단을 통해 양측으로 당겨지면서 인장력이 작용하는 관찰부위에 균열상태가 체크되는 단계를 포함하며, 상기 제1가공품으로 가공되는 단계는, 제1가공수단에 의하여 상기 중공형 구조물의 일측 외주면 적어도 일부에 제1결합구조부가 형성되는 단계; 제2가공수단에 의하여 상기 중공형 구조물의 타측 외주면 적어도 일부에 제2결합구조부가 형성되는 단계; 제3가공수단에 의하여 상기 중공형 구조물의 상기 제1결합구조부와 상기 제2결합구조부 사이의 적어도 일부의 내부면이 노출되도록 단면절단 가공되어 절단섹션부가 형성되는 단계를 포함하며, 상기 제1결합구조부 형성과, 상기 제2결합구조부 형성 및 상기 단면절단 가공은 상호간에 비순차적 혹은 순차적으로 이루어진다.

Description

시험편 가공시스템 및 가공방법{Specimen processing system and processing method}
본 발명은 시험편 가공시스템 및 가공방법에 관한 것이다.
기계 가공을 통해 제작되는 시험편의 표면은 가공에 의한 냉간 가공 영향부가 발생한다. 소형 시험편의 경우, 기계적 물성 측정 시 기계 가공 영향부가 기계적 물성에 영향을 끼쳐 정확한 물성을 확보하기 어렵기 때문에 가공 후 연마등을 이용해 기계 가공 영향부를 제거하는 것이 필요하다.
평판 시험편의 경우 연마기에서 기계적 연마를 하며 봉상 시험편의 경우 한쪽 끝을 고정한 시험편을 회전을 시켜 기계적 연마를 수행한다. 하지만 헤드가 달린 직각 시험편의 경우 위의 두 방법을 모두 사용할 수 없다. 때문에
손으로 연마수단을 잡고 게이지섹션(gauge section)을 문지르거나 전기화학적 방법을 통해 기계 가공 영향부를 제거할 수 있다. 그러나 이러한 게이지섹션을 균일하게 연마가 용이하지 못하다.
한국공개특허 제10-2006-0135955호
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 시험편(예: 원전용 대상물, 비원전용 대상물 등)의 게이지섹션(gauge section)을 일정한 하중으로 연마하여 기계 가공 영향부를 제거하도록 하는 것이다.
특히 헤드가 달린 직각형상의 시험편의 경우에도 기계 가공 영향부를 효과적으로 균일한 가공을 수행하도록 하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 면(aspect)에 다른 시험편 가공방법은 중공형 구조물이 준비되는 단계; 상기 중공형 구조물이 제1가공수단을 통해 제1가공품으로 가공되는 단계; 상기 제1가공수단을 통해 획득된 상기 제1가공품이 지그에 안착되어 거치되는 단계; 상기 지그에 안착된 상기 제1가공품이 제2가공수단을 통해 제2가공품으로 연마 가공되는 단계; 상기 제2가공수단을 통해 획득된 상기 제2가공품이 테스트수단을 통해 양측으로 당겨지면서 인장력이 작용하는 관찰부위에 균열상태가 체크되는 단계를 포함하며, 상기 제1가공품으로 가공되는 단계는, 제1가공수단에 의하여 상기 중공형 구조물의 일측 외주면 적어도 일부에 제1결합구조부가 형성되는 단계; 제2가공수단에 의하여 상기 중공형 구조물의 타측 외주면 적어도 일부에 제2결합구조부가 형성되는 단계; 3가공수단에 의하여 상기 중공형 구조물의 상기 제1결합구조부와 상기 제2결합구조부 사이의 적어도 일부의 내부면이 노출되도록 단면절단 가공되어 절단섹션부가 형성되는 단계를 포함하며, 상기 제1결합구조부 형성과, 상기 제2결합구조부 형성 및 상기 단면절단 가공은 상호간에 비순차적 혹은 순차적으로 이루어진다.
또한 상기 제1결합구조부는 상기 절단섹션부와 접하는 제1몸체와, 상기 제1몸체로부터 연장되어 상기 테스트수단에 장착되는 제1장착부를 포함하며, 상기 제2결합구조부는 상기 절단섹션부와 접하는 제2몸체와, 상기 제2몸체로부터 연장되어 상기 테스트수단에 장착되는 제2장착부를 포함하며, 상기 테스트수단은, 상기 제1결합구조부의 상기 제1장착부에 정회전 혹은 역회전 방식의 체결이 이루어지고 상기 제1장착부를 외측으로 당기는 제1연동부와, 상기 제2결합구조부의 상기 제2장착부에 정회전 혹은 역회전 방식의 체결이 이루어지고 상기 제2장착부를 외측으로 당기는 제2연동부를 포함한다.
또한 상기 지그는, 베이스패널부와, 상기 패널부의 상부로 돌출되는 돌출패널부를 포함하되, 상기 돌출패널부는 상기 절단섹션부에 대응하는 하나 이상의 안착홈이 형성되며, 상기 제1가공품은 상기 제2가공수단을 통해 적어도 상하방향과 좌우방향으로 연마 가공된다.
또한 상기 제2가공품은, 상기 제1결합구조부와 상기 제2결합구조부가 상기 안착홈 양측에 위치되는 상기 베이스패널부와 상기 돌출패널부 상호간의 단차영역에 위치된다.
또한 상기 제2가공수단은, 일방이 테이퍼지는 축관부와, 타방이 상기 축관부보다 넓은 면적으로서 적어도 일부가 평탄한 평탄부를 포함하고, 상기 축관부 외측면에 제1연마부재가 부착되고, 상기 평탄부의 외측면에 제2연마부재가 부착된다.
또한 상기 지그에 안착된 상기 제1가공품은, 상기 절단섹션부가 상기 제2가공수단의 상기 축관부와 상기 평탄부를 통해 교호적으로 연마 가공되어 상기 제1가공수단의 가공에 다른 기계 가공 영향부가 제거되도록 한다.
또한 상기 제2가공수단은, 상기 평탄부를 통해 상기 절단섹션부를 길이방향으로 왕복하며 연마 가공하며, 상기 평탄부를 통해 상기 절단섹션부를 상기 길이방향과 직교하는 방향으로 왕복하며 연마 가공한다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 면에 다른 시험편 가공시스템은, 시험편 가공시스템으로서, 중공형 구조물을 제1가공품으로 가공하기 위한 제1가공수단; 상기 제1가공수단을 통해 획득된 상기 제1가공품이 안착되는 지그; 상기 지그에 안착된 상기 제1가공품을 제2가공품으로 연마 가공하기 위한 제2가공수단; 및 인장력이 작용하는 관찰부위에 균열상태 체크를 위하여 상기 제2가공수단을 통해 획득된 상기 제2가공품을 양측으로 당기는 테스트수단을 포함하되, 상기 제1가공수단은, 상기 중공형 구조물의 일측 외주면 적어도 일부에 제1결합구조부를 형성하는 제1-1가공수단과, 상기 중공형 구조물의 타측 외주면 적어도 일부에 제2결합구조부를 형성하는 제1-2가공수단과, 상기 중공형 구조물의 상기 제1결합구조부와 상기 제2결합구조부 사이의 적어도 일부의 내부면이 노출되도록 단면절단 가공하여 절단섹션부를 형성하는 제1-3가공수단을 포함하며, 상기 제1결합구조부 형성과, 상기 제2결합구조부 형성 및 상기 단면절단 가공은 상호간에 비순차적 혹은 순차적으로 이루어진다.
상기와 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상이 있다.
본 발명에 따르면 시험편(예: 원전용 대상물, 비원전용 대상물 등)의 게이지섹션(gauge section)을 일정한 하중으로 연마하여 기계 가공 영향부를 용이하게 제거할 수 있다.
특히 헤드가 달린 직각형상의 시험편의 경우에도 기계 가공 영향부를 효과적으로 균일한 가공을 효과적으로 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시험편 가공시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1에 따른 구성의 가공 프로세서를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 도 3 내지 도 8은 도 1에 따른 구성을 도시한 도면들이다.
도 9 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 시험편 가공방법을 순차적을 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법(S100)은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 1을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 시험편 가공시스템(100)은 제1가공수단(110), 제2가공수단(120), 테스트수단(130) 및 지그(140)를 포함한다. 상기 지그(140)는 베이스패널부(141), 돌출패널부(142)를 포함한다. 상기 제1가공수단(110)은 제1-1가공수단(111), 제1-2가공수단(112) 및 제1-3가공수단(113)을 포함한다. (도 2 참조)
상기 시험편 가공시스템(100)의 상기 제1가공수단(110)은 중공형 구조물(0)(예: 원전의 중공형 구조물 - 원전의 중공형 배관, 비원전의 중공형 구조물 - 비원전의 중공형 배관 등)을 제1가공품(1)으로 가공한다. 삭이 시험편 가공시스템(100)의 상기 지그(140)는 상기 제1가공수단(110)을 통해 획득된 상기 제1가공품(1)이 안착된다. (도 3 참조)
한편 상기 제1가공수단(110)의 상기 제1-1가공수단(111)은 상기 중공형 구조물(0)의 일측 외주면 적어도 일부에 제1결합구조부(S1)를 형성한다. 상기 제1가공수단(110)의 상기 제1-2가공수단(112)은 상기 중공형 구조물(0)의 타측 외주면 적어도 일부에 제2결합구조부(S2)를 형성한다. (도 3 참조)
상기 제1결합구조부(S1)의 상기 제1-3가공수단(113)은 상기 중공형 구조물(0)의 상기 제1결합구조부(S1)와 상기 제2결합구조부(S2) 사이의 적어도 일부의 내부면이 노출되도록 단면절단 가공하여 절단섹션부(S3)를 형성한다. (도 3 참조)
상기 지그(140)는 상기 베이스패널부(141)는 하부에 위치된다. 상기 지그(140)의 상기 돌출패널부(142)는 상기 베이스패널부(141)의 상부로 돌출되도록 위치된다. 상기 돌출패널부(142)는 상기 절단섹션부(S3)에 대응하는 하나 이상의 안착홈이 형성된다. (도 3 참조)
상기 제1가공품(1)은 상기 제2가공수단(120)을 통해 적어도 상하방향과 좌우방향으로 연마 가공된다. 상기 제2가공품(2)은 상기 제1결합구조부(S1)와 상기 제2결합구조부(S2)가 상기 안착홈 양측에 위치되는 상기 베이스패널부와 상기 돌출패널부 상호간의 단차영역에 위치된다. (도 3 참조)
상기 지그(140)에 안착된 상기 제1가공품(1)은 상기 절단섹션부(S3)가 상기 제2가공수단(120)의 상기 축관부(122,123)와 상기 평탄부(124)를 통해 교호적으로 연마 가공된다. (도 4 참조)
상기 시험편 가공시스템(100)의 상기 제2가공수단(120)은 상기 지그(140)에 안착된 상기 제1가공품(1)을 제2가공품(2)으로 연마 가공한다. 상기 제2가공품(2)은 인장력 테스트를 통한 특정부의 관찰이 이루어진다. (도 4 내지 도 7 참조)
이를 위하여 상기 시험편 가공시스템(100)의 상기 테스트수단(130)은 인장력이 작용하는 관찰부위에 균열상태 체크를 위하여 상기 제2가공수단(120)을 통해 획득된 상기 제2가공품(2)을 양측으로 당긴다. (도 8 참조)
여기서 상기 제1결합구조부(S1) 형성과, 상기 제2결합구조부(S2) 형성 및 상기 단면절단 가공은 상호간에 비순차적 혹은 순차적으로 이루어진다. 상기 제1결합구조부(S1)의 상기 제1몸체(S11)는 상기 절단섹션부(S3)와 접하도록 구비된다. (도 8 참조)
상기 제1결합구조부(S1)의 상기 제1장착부(S12)는 상기 제1몸체(S11)로부터 연장되어 상기 테스트수단(130)에 장착된다. 상기 제2결합구조부(S2)의 상기 제2몸체(S21)는 상기 절단섹션부(S3)와 접하도록 구비된다. (도 8 참조)
상기 테스트수단(130)의 상기 제2장착부(S22)는 상기 제2몸체(S21)로부터 연장되어 상기 테스트수단(130)에 장착된다. 상기 테스트수단(130)의 상기 제1연동부(131)는 상기 제1결합구조부(S1)의 상기 제1장착부(S12)에 정회전 혹은 역회전 방식의 체결이 이루어진다. 예컨데 제1구동력제공수단(133)에 연동되어 상기 제1장착부(S12)를 외측으로 당긴다. (도 8 참조)
상기 테스트수단(130)의 상기 제2연동부(132)는 상기 제2결합구조부(S2)의 상기 제2장착부(S22)에 정회전 혹은 역회전 방식의 체결이 이루어진다. 예컨데 제2구동력제공수단(134)에 연동되어 상기 제2장착부(S22)를 외측으로 당긴다. (도 8 참조)
상기 제2가공수단(120)은 일방이 테이퍼지는 영역인 축관부(122,123)가 구비된다. 상기 제2가공수단(120)은 타방이 상기 축관부(122,123)보다 넓은 면적으로서 적어도 일부가 평탄하게 구비는 영역인 상기 평탄부(124)가 구비된다. (도 7 참조)
상기 축관부(122,123) 외측면에 제1연마부재(M2, M3)가 부착되고, 상기 평탄부(124)의 외측면에 제2연마부재(M6)가 부착된다. 축관부(122,123)의 중양에는 부분평탄부(121)가 구비된다. 이러한 상기 부분평탄부(121)는 제5연마부재(M1)이 구비된다. (도 7 참조)
아울러 상기 제2가공수단은 양측면에 제3연마부재(M4, M5)와 제4연마부재(M7, M8)가 각각 구비된다. 이러한 연마 가공을 통해 지그(140)에 안착된 상기 제1가공품(1)은 상기 제1가공수단(110)의 가공에 다른 기계 가공 영향부가 제거된다. (도 4 및 도 7 참조)
상기 제2가공수단(120)은 상기 평탄부(124)를 통해 상기 절단섹션부(S3)를 길이방향(D1)으로 왕복하며 연마 가공한다. 상기 제2가공수단(120)은 상기 평탄부(124)를 통해 상기 절단섹션부(S3)를 상기 길이방향과 직교하는 직교방향(D2)으로 왕복하며 연마 가공한다.
도 9를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 시험편 가공방법(S100)은 중공형 구조물(0)이 준비된다. 상기 중공형 구조물(0)이 제1가공수단(110)을 통해 제1가공품(1)으로 가공된다.
상기 제1가공수단(110)을 통해 획득된 상기 제1가공품(1)이 지그(140)에 안착되어 거치된다. 상기 지그(140)에 안착된 상기 제1가공품(1)이 제2가공수단(120)을 통해 제2가공품(2)으로 연마 가공된다.
상기 제2가공수단(120)을 통해 획득된 상기 제2가공품(2)이 테스트수단(130)을 통해 양측으로 당겨지면서 인장력이 작용하는 관찰부위에 균열상태가 체크된다.
도 10을 참조하면 상기 제1가공품(1)으로 가공은 제1-1가공수단(111)에 의하여 상기 중공형 구조물(0)의 일측 외주면 적어도 일부에 제1결합구조부(S1)가 형성된다.
아울러 제1-2가공수단(112)에 의하여 상기 중공형 구조물(0)의 타측 외주면 적어도 일부에 제2결합구조부(S2)가 형성된다. 제1-3가공수단(113)에 의하여 상기 중공형 구조물(0)의 상기 제1결합구조부(S1)와 상기 제2결합구조부(S2) 사이의 적어도 일부의 내부면이 노출되도록 단면절단 가공되어 절단섹션부(S3)가 형성된다. 한편 상기 제1결합구조부(S1) 형성과, 상기 제2결합구조부(S2) 형성 및 상기 단면절단 가공은 상호간에 비순차적 혹은 순차적으로 이루어진다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
110: 제1가공수단
120: 제2가공수단
130: 테스트수단
140: 지그
O: 중공형구조물
1: 제1가공품
2: 제2가공품

Claims (8)

  1. 시험편 가공방법으로서,
    중공형 구조물이 준비되는 단계;
    상기 중공형 구조물이 제1가공수단을 통해 제1가공품으로 가공되는 단계;
    상기 제1가공수단을 통해 획득된 상기 제1가공품이 지그에 안착되어 거치되는 단계;
    상기 지그에 안착된 상기 제1가공품이 제2가공수단을 통해 제2가공품으로 연마 가공되는 단계;
    상기 제2가공수단을 통해 획득된 상기 제2가공품이 테스트수단을 통해 양측으로 당겨지면서 인장력이 작용하는 관찰부위에 균열상태가 체크되는 단계를 포함하며,
    상기 제1가공품으로 가공되는 단계는,
    제1가공수단에 의하여 상기 중공형 구조물의 일측 외주면 적어도 일부에 제1결합구조부가 형성되는 단계;
    제2가공수단에 의하여 상기 중공형 구조물의 타측 외주면 적어도 일부에 제2결합구조부가 형성되는 단계;
    제3가공수단에 의하여 상기 중공형 구조물의 상기 제1결합구조부와 상기 제2결합구조부 사이의 적어도 일부의 내부면이 노출되도록 단면절단 가공되어 절단섹션부가 형성되는 단계를 포함하며,
    상기 제1결합구조부 형성과, 상기 제2결합구조부 형성 및 상기 단면절단 가공은 상호간에 비순차적 혹은 순차적으로 이루어지는 것인, 시험편 가공방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1결합구조부는
    상기 절단섹션부와 접하는 제1몸체와, 상기 제1몸체로부터 연장되어 상기 테스트수단에 장착되는 제1장착부를 포함하며,
    상기 제2결합구조부는
    상기 절단섹션부와 접하는 제2몸체와, 상기 제2몸체로부터 연장되어 상기 테스트수단에 장착되는 제2장착부를 포함하며,
    상기 테스트수단은,
    상기 제1결합구조부의 상기 제1장착부에 정회전 혹은 역회전 방식의 체결이 이루어지고 상기 제1장착부를 외측으로 당기는 제1연동부와,
    상기 제2결합구조부의 상기 제2장착부에 정회전 혹은 역회전 방식의 체결이 이루어지고 상기 제2장착부를 외측으로 당기는 제2연동부를 포함하는, 시험편 가공방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지그는,
    베이스패널부와,
    상기 패널부의 상부로 돌출되는 돌출패널부를 포함하되,
    상기 돌출패널부는 상기 절단섹션부에 대응하는 하나 이상의 안착홈이 형성되며,
    상기 제1가공품은 상기 제2가공수단을 통해 적어도 상하방향과 좌우방향으로 연마 가공되는 것인, 시험편 가공방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2가공품은,
    상기 제1결합구조부와 상기 제2결합구조부가 상기 안착홈 양측에 위치되는 상기 베이스패널부와 상기 돌출패널부 상호간의 단차영역에 위치되는 것인, 시험편 가공방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2가공수단은,
    일방이 테이퍼지는 축관부와,
    타방이 상기 축관부보다 넓은 면적으로서 적어도 일부가 평탄한 평탄부를 포함하고,
    상기 축관부 외측면에 제1연마부재가 부착되고, 상기 평탄부의 외측면에 제2연마부재가 부착되는, 시험편 가공방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 지그에 안착된 상기 제1가공품은,
    상기 절단섹션부가 상기 제2가공수단의 상기 축관부와 상기 평탄부를 통해 교호적으로 연마 가공되어 상기 제1가공수단의 가공에 다른 기계 가공 영향부가 제거되도록 하는 것인, 시험편 가공방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2가공수단은,
    상기 평탄부를 통해 상기 절단섹션부를 길이방향으로 왕복하며 연마 가공하며,
    상기 평탄부를 통해 상기 절단섹션부를 상기 길이방향과 직교하는 방향으로 왕복하며 연마 가공하는 것인, 시험편 가공방법.
  8. 시험편 가공시스템으로서,
    중공형 구조물을 제1가공품으로 가공하기 위한 제1가공수단;
    상기 제1가공수단을 통해 획득된 상기 제1가공품이 안착되는 지그;
    상기 지그에 안착된 상기 제1가공품을 제2가공품으로 연마 가공하기 위한 제2가공수단; 및
    인장력이 작용하는 관찰부위에 균열상태 체크를 위하여 상기 제2가공수단을 통해 획득된 상기 제2가공품을 양측으로 당기는 테스트수단을 포함하되,
    상기 제1가공수단은,
    상기 중공형 구조물의 일측 외주면 적어도 일부에 제1결합구조부를 형성하는 제1-1가공수단과,
    상기 중공형 구조물의 타측 외주면 적어도 일부에 제2결합구조부를 형성하는 제1-2가공수단과,
    상기 중공형 구조물의 상기 제1결합구조부와 상기 제2결합구조부 사이의 적어도 일부의 내부면이 노출되도록 단면절단 가공하여 절단섹션부를 형성하는 제1-3가공수단을 포함하며,
    상기 제1결합구조부 형성과, 상기 제2결합구조부 형성 및 상기 단면절단 가공은 상호간에 비순차적 혹은 순차적으로 이루어지는 것인, 시험편 가공시스템.
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