KR101025236B1 - 철손 시험기용 시편 투입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철손 시험기용 시편 투입장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 철손 시험기의 계측모듈에 형성된 세로 계측관과 가로 계측관에 복수의 시편을 교번되게 반복 투입시켜, 상기 계측 베이스에 형성된 시편들이 격자 구조를 이루어 적층되도록 구성하는 시편 투입장치에 있어, 작동 안정성을 가지는 제 1 투입모듈과 제 2 투입모듈을 계측모듈의 가로 방향과 세로 방향으로 독립적으로 설치하여서 시편의 투입이 보다 신속하고 안정되게 이룩되도록 구성한 철손 시험기용 시편 투입장치에 관한 것이다.

철손 시험기, 시편 투입장치, 제 1 투입모듈, 제 2 투입모듈, 시편, 상승모듈

Description

철손 시험기용 시편 투입장치{Apparatus for inserting specimen}

본 발명은 철손 시험기용 시편 투입장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 철손 시험기의 계측모듈에 형성된 세로 계측관과 가로 계측관에 복수의 시편을 교번되게 반복 투입시켜, 상기 계측 베이스에 형성된 시편들이 격자 구조를 이루어 적층되도록 구성하는 시편 투입장치에 있어, 작동 안정성을 가지는 제 1 투입모듈과 제 2 투입모듈을 계측모듈의 가로 방향과 세로 방향으로 독립적으로 설치하여 시편의 투입이 보다 신속하고 안정되게 이룩되도록 구성한 철손 시험기용 시편 투입장치에 관한 것이다.

철손이란, 시편을 교류자화 시킬때 강내에서 손실되는 전기에너지를 의미하는 것으로써, 단위질량당 손실에너지(W/Kg)로 표시되며, KS와 JIS규격에서는 전기시편의 정확한 철손 측정방법으로 엠슈타인 시험 방법이 널리 행해지고 있다.

그리고 상기 철손 시험기는, 베이스와, 배출모듈을 통해 베이스에 안착되는 계측모듈을 포함하여 구성되며, 상기 계측모듈의 가장자리에는 시편의 적층 공간인 한 쌍의 세로 계측관과 한 쌍의 가로 계측관이 각각 배설된 형태로 이루어진다.

이러한 철손 시험기를 통한 시편부재의 철손 계측과정은, 최초 배출모듈을 통해 계측모듈을 베이스에 안착시킨 다음, 철손 시험기의 계측모듈에 배설된 한 쌍의 세로 계측관과 한 쌍의 가로 계측관에 시편부재를 교번되게 투입시켜, 계측모듈에 시편부재들을 격자구조로 적층하고, 이 상태에서 계측모듈에 전류를 인가하여 격자구조로 적층된 시편부재의 철손을 계측하게 된다.

이러한 과정을 통해 철손이 계측된 계측모듈은, 배출모듈을 통해 시편부재가 투입된 상태로 일편으로 배출된다.

그런데, 종래에는 철손 시험기의 계측모듈의 세로 계측관과 가로 계측관에 시편을 안정되게 투입할 수 있는 장치가 강구되지 아니한 관계로, 계측모듈의 각 계측관에 시편의 투입과정에 오류가 빈번히 발생되었고, 이에 따라 작업 안정성 현저히 떨어져 작업이 지체되고 또 시편이 물리적으로 손상되는 문제점이 발생되고 있다.

이에 따라, 당 분야에서는 상기 베이스 프레임에 안착된 계측모듈의 세로 계측관과 가로 계측관에 시편을 순차로 투입시켜 격자구조로 안정되게 적층할 수 있는 새로운 형태의 전용장치 개발 및 보급이 요구되는 실정이다.

상기한 요구에 의해 안출된 본 발명의 목적은, 철손 시험기의 계측모듈에 형성된 세로 계측관과 가로 계측관에 복수의 시편을 교번되게 반복 투입시켜, 상기 계측 베이스에 형성된 시편들이 격자 구조를 이루어 적층되도록 구성하는 시편 투입장치에 있어, 작동 안정성을 갖는 제 1 투입모듈과 제 2 투입모듈을 계측모듈의 가로 방향과 세로 방향으로 독립적으로 설치하여 시편의 투입이 보다 신속하고 안정되게 이룩되도록 구성한 철손 시험기용 시편 투입장치를 제공함에 있다.

상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 철손 시험기용 시편 투입장치는,

계측모듈의 가장자리에 배설된 한 쌍의 세로 계측관에, 각각 시편을 안치한 진퇴편을 각각 진출입시켜 시편을 투입하는 제 1 투입모듈과; 계측모듈의 가장자리에 배설된 한 쌍의 가로 계측관에 각각 시편을 안치한 진퇴편을 각각 진출입시켜 시편부재를 투입하는 제 2 투입모듈을 포함하여 구성되며,

상기 제 1 투입모듈과 제 2 투입모듈은, 레일을 따라 진퇴하는 가동자의 전반에 한 쌍의 진퇴편이 이격되게 배설된 투입부와; 계측모듈의 전방에 배치되어 계측모듈의 각 계측관을 관통한 진퇴편에 시편을 낱장씩 진공 흡착하여 안착시키는 흡착부; 및 상기 계측모듈의 후방에 배치되어 진퇴편에 안착된 시편을 간섭하여, 후퇴되는 진퇴편에서 시편을 탈리시켜 계측관의 바닥면에 시편을 낙하시켜 위치시 키는 견착 스토퍼를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제 1 투입모듈과 제 2 투입모듈의 진퇴편에는 하나 이상의 자석이 배설되어, 흡착부를 통해 진퇴편에 안착된 시편은 자석에 의해 진퇴편에 안정되게 고정되도록 구성한다.

보다 바람직하게는, 상기 견착 스토퍼는 진퇴 실린더의 진퇴로드의 선단에 간섭편이 배설된 형태로 이루어져, 진퇴 실린더의 신축작용에 의해 간섭편은 베이스 프레임에 계측모듈이 공급 또는 배출되는 과정에서는 후퇴함으로써, 계측모듈과의 물리적인 간섭이 예방되고, 또 베이스 프레임에 계측모듈이 공급되면 계측모듈의 후방에 근접되게 배치되어, 후퇴되는 진퇴편에서 시편을 간섭하여 탈리하도록 구성된다.

그리고, 상기 흡착부는 로봇암에 의해 회전 및 승강하는 이동체에 진공 흡착구가 배설된 형태로 이루어져, 적재대에 적재된 시편을 진공 흡착구를 통해 진공 흡착한 이동체는, 로봇암을 통해 이동하여 흡착된 시편을 진퇴편의 상부에 안착하도록 구성된다.

전술한 바와 같이 본 발명에서는, 철손 시험기에 마련된 계측모듈의 세로 계측관과 가로 계측관에 시편을 간편하고 안정되게 진입시킬 수 있는 시편 투입장치를 제안하고 있다.

그리고 본 발명에서는 이러한 시편 투입장치를 구현함에 있어, 하나의 투입모듈을 통해 계측모듈의 가로 계측관과 세로 계측관에 시편을 투입하지 아니하고, 계측모듈의 가로 방향과 세로 방향에 각각 작업 안정성을 갖는 투입모듈을 마련함으로써, 계측모듈에 투입된 시편의 흩트러짐을 예방하고 또 시편의 신속한 투입이 가능하도록 구성하고 있는 관계로, 철손 시험에 따른 작업 안정성과 생산성의 향상이 기대될 수 있다.

특히, 본 발명에서 제안하고 있는 제 1 투입모듈과 제 2 투입모듈은, 구조의 간소화와 작동 안정성을 겸비한 투입부와, 흡착부 및 견착 스토퍼로 이루어져, 저렴한 비용으로 제작이 가능하고, 추후 유지 보수가 간편한 이점을 갖는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 철손 시험기용 시편 투입장치를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 철손 시험기의 계측모듈의 각 계측관에 시편을 투입하는 상태를 보여주는 것이고, 도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 철손 시험기용 시편 투입장치의 전체 구성을 보여주는 것이고, 도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 철손 시험기용 시편 투입장치에 있어, 제 1 투입모듈과 제 2 투입모듈의 전체 구성을 보여주는 것이고, 도 4는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 철손 시험기용 시편 투입장치에 있어, 승강모듈의 전체 구성을 보여주는 것이고, 도 5는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 철손 시험기용 시편 투입장치에 있어, 제 1 투입모듈, 또는 제 2 투입모듈을 통한 계측모듈의 각 계측관에 시편을 투입하는 과정을 순차적으로 보여주는 것이고, 도 6과 도 7은 상기 도 5에서 'A'부분의 순차적인 작용상태를 확대하여 보여주는 것이다.

본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 시편 투입장치(1)는, 도 1에서 보는 바와 같이 철손 시험기(100)의 계측모듈(120)에 배설된 한 쌍의 세로 계측관(121)과 한 쌍의 가로 계측관(122)에 한 쌍의 시편(P)을 가로방향과 세로방향으로 교번되게 투입시켜, 계측모듈(120)에 시편(P)들을 격자구조로 적층하도록 고안된 장치이다.

본 실시예에 따르면, 상기 계측모듈(120)은 베이스 프레임(110)에 배출모듈(미도시)을 통해 이송되어 안착되며, 가장자리부에는 한 쌍의 세로 계측관(121)과 한 쌍의 가로 계측관(122)이 각각 배설된다.

따라서, 상기 계측모듈(120)은 본원에 따른 시편 투입장치(1)를 통해 각 계측관(121, 122)에 시편(P)들을 격자구조로 적층되면, 전류를 제공받아 격자구조로 적층된 시편(P)들의 철손을 일괄하여 계측하게 된다.

이러한 과정을 통해 시편(P)들의 철손 계측이 완료한 계측모듈(120)은, 시편을 격자구조로 적층한 상태로 배출모듈을 통해 베이스 프레임(110)에서 외부로 배출된다.

한편, 상기 철손 시험기(100)의 계측모듈(120)에 시편(P)을 투입하는 본 실시예에 따른 시편 투입장치(1)는, 도 1 내지 도 4에서 보는 바와 같이 계측모듈(120)에 배설된 한 쌍의 세로 계측관(121)에 각각, 시편(P)을 안치한 진퇴편(11c)을 진출입시켜 시편(P)을 투입하는 제 1 투입모듈(10)과; 계측모듈(120)에 배설된 한 쌍의 가로 계측관(122)에 각각, 시편(P)을 안치한 진퇴편(21c)을 진출입시켜 시편(P)을 투입하는 제 2 투입모듈(20)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 계측모듈(120)의 세로 계측관(121)에 시편(P)을 투입하는 제 1 투입모듈(10)과, 가로 계측관(122)의 시편(P)을 투입하는 제 2 투입모듈(20)의 구성 및 구조는 동일하다.

다만, 이들 제 1 투입모듈(10)과 제 2 투입모듈(20)은 도 3에서 보는 바와 같이 계측모듈(120)의 측부에 상호 직교되게 설치되어, 제 1 투입모듈(10)은 세로 계측관(121)에 한 쌍의 시편(P)을 투입하고, 제 2 투입모듈(20)은 가로 계측관(122)에 한 쌍의 시편(P)을 투입하도록 구성되며, 이들 제 1 투입모듈(10)과 제 2 투입모듈(20)은 교번하여 구동된다.

도면을 보면, 상기 제 1 투입모듈(10)과 제 2 투입모듈(20)은 수평레일(11a, 21a)을 따라 진퇴하는 가동자(11b, 21b)의 전방에 한 쌍의 진퇴편(11c, 21c)이 이격되게 배설된 투입부(11, 21)와; 계측모듈(120)의 전방에 배치되어 계측모듈(120)의 각 계측관(121, 122)을 관통한 진퇴편(11c, 21c)의 전반부에 시편(P)을 낱장씩 진공 흡착하여 안착시키는 흡착부(12)와; 상기 계측모듈(120)의 후방에 배치되어 진퇴편(11c, 21c)에 안착된 시편(P)의 후미를 간섭편(13a, 23a)을 통해 간섭하여, 후퇴되는 진퇴편(11c, 21c)에서 시편(P)을 탈리시켜 계측관(121, 122)에 시편(P)을 위치시키는 견착 스토퍼(13, 23)를 포함하여 구성하고 있다.

여기서, 그리고 상기 투입부(11, 21)에 마련된 가동자(11b, 21b)의 진퇴작용은 본 실시예와 같이 실린더에 마련된 진퇴로드(11d, 21d)의 진퇴작용에 의해서 이룩될 수도 있고, 리니어 모터, 정역모터 등 공지의 동력원을 통해서도 구현이 가능하다.

그리고, 상기 흡착부(12, 22)는 로봇암(12a, 22a)에 의해 회전 및 승강하는 이동체(12b, 22b)에 진공 흡착구(12c, 22c)가 배설된 형태로 이루어져, 적재대(12d, 22d)에 적재된 시편(P)을 진공 흡착구(12c, 22c)를 통해 진공 흡착한 다음 로봇암(12a, 22a)을 통해 이송하여 진공 흡착구(12c, 22c)에 흡착된 시편(P)을 진퇴편(11c, 21c)의 상부에 안착하도록 구성된다.

본 실시예에서는, 상기 진퇴편(11c, 21c)에는 하나 이상의 자석(11c-a, 21c-a)을 배설하여, 흡착부(12, 22)를 통해 진퇴편(11c, 21c)에 안착된 시편(P)은 자석(11c-a, 21c-a)에 의해 안정되게 고정되도록 하고 있으며, 또 계측모듈(120)의 전방과 후방에는 진퇴편(11c, 21c)의 저면을 지지하는 지지롤러(11d, 21d)들이 설치되어 진퇴편(11c, 21c)의 처짐을 예방하고 있다.

또한, 상기 견착 스토퍼(13, 23)는 진퇴 실린더의 진토로드의 선단에 간섭편이 배설된 형태로 이루어져, 진퇴 실린더(13b, 23b)의 신축작용에 의해 간섭편(13a, 23a)은 베이스 프레임(110)에 계측모듈(120)이 공급 또는 배출되는 과정에서는 후퇴하여 계측모듈(120)과의 물리적인 간섭이 예방되고, 또 베이스 프레임(110)에 계측모듈(120)이 공급되면 계측모듈(120)의 후방에 근접되게 배치되어, 후퇴되는 진퇴편(11c, 21c)에서 시편(P)을 간섭하여 탈리하는 기능을 도모한다.

도 3b를 보면 본 실시예에서는 상기 견착 스토퍼(13, 23)를, 진퇴홈(13a-ba, 23a-ba)이 형성된 하부 블럭몸체(13a-b, 23a-b)와; 상기 하부 블럭몸체(13a-b, 23a-b)의 상부에 안착되는 상부 블럭몸체(13a-a, 23a-a)를 포함하여 구성하여, 진퇴편(11c, 21c)의 저면이 진퇴홈(13a-ba, 23a-ba)에 지지되어 처짐이 예방되도록 구성하고 있다.

그리고 상기 상부 블럭몸체(13a-a, 23a-a)는, 하부 블럭몸체(13a-b, 23a-b)에 체결되는 고정핀(13a-aa, 23a-aa)에 의해 승강구조로 설치되는 한편, 고정핀(13a-aa, 23a-aa)의 두부와 상부 블럭몸체(13a-a, 23a-a) 사이에는 스프링(13a-ab, 23a-ab)이 설치되어서, 항시 상부 블럭몸체(13a-a, 23a-a)는 스프링(13a-ab, 23a-ab)의 탄발력에 의해 진퇴홈(13a-ba, 23a-ba)에 저면이 지지된 진퇴편(11c, 21c)의 상부에 탄력적으로 밀착되도록 하고 있다.

한편, 이와 같이 구성된 제 1 투입모듈(10)과 제 2 투입모듈(20)을 통한 계측모듈(120)의 각 계측관(121, 122)에 시편(P)을 투입하는 과정은, 도 5a와 도 5b와 같이 상기 제 1 투입모듈(10) 또는 제 2 투입모듈(20)이 계측모듈(120)의 후방에 배치된 투입부(11, 21)의 각 진퇴편(11c, 21c)을 가동자(11b, 21b)를 통해 전진시켜, 진퇴편(11c, 21c)의 전반부가 계측모듈(120)의 계측관(121, 122)을 관통하여 계측모듈(120)의 전방에 위치되도록 한다.

이 상태에서, 계측모듈(120)의 전방에 배치된 흡착부(12, 22)는 도 5b와 같이 진퇴편(11c, 21c)의 전반부에 적재대에 적재된 시편(P)을 낱장식 흡착하여 안착시키게 되며, 이때 시편(P)은 진퇴편(11c, 21c)에 형성된 자석(11c-a, 21c-a)에 달라 붙어 안정된 고정상태를 이룩하게 되며, 이후 진퇴편(11c, 21c)은 가동자(11b, 21b)에 의해 후퇴하게 된다.

이러한 과정을 통해 진퇴편(11c, 21c)의 전반부에 안착된 시편(P)은 도 5c와 같이 계측모듈(120)의 계측관(121, 122)에 진입되며, 이후 진퇴편(11c, 21c)의 전 반부에 안착되어 각 계측관(121, 122)에 진입된 시편(P)의 후미는, 계측모듈(120)의 후방에 배치된 견착 스토퍼(13, 23)의 간섭편(13a, 23a)에 간섭된다.

상기 간섭편(13a, 23a)에 의한 간섭에 의해 진퇴편(11c, 21c)에 안착된 시편(P)은 탈리되어, 세로 계측관(121) 또는 가로 계측관(122)에 투입된 상태를 유지하고, 진퇴편(11c, 21c)은 계속적으로 후퇴하여 원지점으로 복귀하게 되므로, 제 1 투입모듈(10)과 제 2 투입모듈(20)은 교번되게 구동하여 계측모듈(120)의 세로 계측관(121)과 가로 계측관(122)에 시편(P)을 안정되게 투입할 수 있다.

그리고, 이러한 과정을 반복함으로써 본 실시예에 따른 시편 투입장치(1)는 계측모듈(120)의 세로 계측관(121)과 가로 계측관(122)에 시편(P)을 교번되게 연속하여 투입시켜 격자구조로 적층하게 되는 것이다.

도 1은 철손 시험기의 계측모듈의 각 계측관에 시편을 투입하는 상태를 보여주는 것이고,

도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 철손 시험기용 시편 투입장치의 전체 구성을 보여주는 것이고,

도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 철손 시험기용 시편 투입장치에 있어, 제 1 투입모듈과 제 2 투입모듈의 전체 구성을 보여주는 것이고, 도 4는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 철손 시험기용 시편 투입장치에 있어, 승강모듈의 전체 구성을 보여주는 것이고,

도 5는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 철손 시험기용 시편 투입장치에 있어, 제 1 투입모듈, 또는 제 2 투입모듈을 통한 계측모듈의 각 계측관에 시편을 투입하는 과정을 순차적으로 보여주는 것이고,

도 6과 도 7은 상기 도 5에서 'A'부분, 즉 승강모듈의 순차적인 작용상태를 확대하여 보여주는 것이다.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

1. 시편 투입장치

10. 제 1 투입모듈 11. 투입부

11a. 레일 11b. 가동자

11c. 진퇴편 11c-a. 자석

11d. 지지롤러

12. 흡착부 12a. 로봇암

12b. 이동체 12c. 진공 흡착구

12d. 적재대

13. 견착 스토퍼

13a. 견착블록 13b. 수평 실린더

20. 제 2 투입모듈

21a. 레일 21b. 가동자

21c. 진퇴편 21c-a. 자석

21d. 지지롤러

22. 흡착부 22a. 로봇암

22b. 이동체 22c. 진공 흡착구

22d. 적재대

23. 견착 스토퍼

23a. 견착블록 23b. 수평 실린더

100. 철손 시험기 110. 베이스 프레임

120. 계측모듈 121. 세로 계측관

122. 가로 계측관

Claims (3)

1. 계측모듈의 가장자리에 배설된 한 쌍의 세로 계측관에, 각각 시편을 안치한 진퇴편을 각각 진출입시켜 시편을 투입하는 제 1 투입모듈과; 계측모듈의 가장자리에 배설된 한 쌍의 가로 계측관에 각각 시편을 안치한 진퇴편을 각각 진출입시켜 시편부재를 투입하는 제 2 투입모듈을 포함하여 구성되며,

   상기 제 1 투입모듈과 제 2 투입모듈은, 레일을 따라 진퇴하는 가동자의 전반에 한 쌍의 진퇴편이 이격되게 배설된 투입부와; 계측모듈의 전방에 배치되어 계측모듈의 각 계측관을 관통한 진퇴편에 시편을 낱장씩 진공 흡착하여 안착시키는 흡착부; 및 상기 계측모듈의 후방에 배치되어 진퇴편에 안착된 시편을 간섭하여, 후퇴되는 진퇴편에서 시편을 탈리시켜 계측관의 바닥면에 시편을 위치시키는 견착 스토퍼를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 철손 시험기용 시편 투입장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 투입모듈과 제 2 투입모듈의 진퇴편에는 하나 이상의 자석이 배설되어, 흡착부를 통해 진퇴편에 안착된 시편은 자석에 의해 진퇴편에 안정되게 고정되도록 구성한 것을 특징으로 하는 시편 투입장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 견착 스토퍼는 진퇴 실린더의 진퇴로드의 선단에 간섭편이 배설된 형태로 이루어져, 진퇴 실린더의 신축작용에 의해 간섭편은 베이스 프레임에 계측모듈이 공급 또는 배출되는 과정에서는 후퇴하여 계측모듈과의 물리 적인 간섭이 예방되고, 또 베이스 프레임에 계측모듈이 공급되면 계측모듈의 후방에 근접되게 배치되어, 후퇴되는 진퇴편에서 시편을 간섭하여 탈리하는 기능을 도모하도록 구성된 것을 특징으로 하는 시편 투입장치.

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