KR101463685B1 - 금속 및 플라스틱 재료의 표면상태 검사 장치 - Google Patents

금속 및 플라스틱 재료의 표면상태 검사 장치 Download PDF

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Abstract

이 발명은, 시편 재료에 대해 Y축에서 시편구조 및 강도를 분석하여 그 분석 결과에 따라 Y축에서 시편에 적절한 하중을 가한 상태에서 시편 표면에 마찰력을 발생하도록 한 뒤 X축으로 시편을 잡아당겨서 마찰에 의한 시편의 표면 상태를 검사하고 분석하는 장치에 대한 것이다. 이 발명의 장치는, 시편 재료에 대해 Y축에서 시편구조 및 강도를 분석하여 그 분석 결과에 따라 Y축에서 시편에 적절한 하중을 가한 상태에서 시편 표면에 마찰력을 발생하도록 한 뒤 X축으로 시편을 잡아당겨서 마찰에 의한 시편의 표면 상태를 검사하고 분석하는 장치로서, 위 장치의 하부면을 형성하는 하부지지대; 위 하부지지대의 위쪽 끝 부분에 기둥형태로 서로 마주보게 설치되는 중간지지대; 위 두 개의 중간지지대 위에 얹혀져서 이들을 연결하여 고정시켜주는 상부지지대; 위 상부지지대의 상부면에 설치되어 Y축 방향으로 시편에 하중을 가하기 위한 제 1수단; X축 방향으로 시편에 마찰력을 일으키기 위한 제 2수단; 위 시편을 얹어놓기 위한 샘플지그; 위 제 1수단에 의한 수직 하중을 측정하고 측정값을 이용하여 위 제 1수단에 가해지는 힘을 제어하는 제 1센서; 위 제 2수단에 의한 마찰력의 선형변위량을 측정하기 위한 것으로서 위 제 2수단의 일부에 부착되어 설치되는 제 2센서; 위 중간지지대의 사이에 위치하고 위 제 2센서의 아래쪽과 연결되어 위 제 1수단을 가이드하는 리니어 가이드; 위 제 2센서의 측정신호를 입력하여 위 장치의 제 1수단 및 제 2수단에 가해지는 힘을 제어하는 제어수단; 시편의 위에 도포된 코팅재의 유무와 코팅재가 도포된 경우의 마찰력을 측정하기 위한 수단; 및 위 장치에 유압을 공급하기 위한 유압공급수단을 구비하여 이루어지고, 이때, 위 시편에 Y축 방향으로 하중이 가해진 상태에서 마찰력이 0°내지 60°의 범위에서 X축 방향으로 가해지며, 위 시편 재료는 금속 및 플라스틱을 포함한 다수의 재질 가운데 하나로 이루어지며, 본 시편의 경우 각종 비드(bead)가 일어나는 곳에 적용되며, 위 제 1센서는 LVDT(linear variable differential transformer)이고, 제 2센서는 로드셀인 것을 특징으로 한다.

Description

금속 및 플라스틱 재료의 표면상태 검사 장치{An apparatus for examining surface status of metallic and plastic materials}
이 발명은 금속재료 및 플라스틱 재료의 표면상태 검사장치에 대한 것으로서 일부 국가에서는 이러한 장치를 버클시험(buckle test) 장치라고 부르기도 한다. 특별히 이 발명은 금속시편(철판) 또는 플라스틱 시편에 수직방향의 힘을 가한 상태에서 수평방향으로 시편을 잡아당길 때 시편 표면에서 발생하는 긁힘 등의 변형이 어떤 상태인지를 살펴보기 위한 검사장치에 대한 것이다.
이 분야에 대한 종래의 장치는 위에서 잠시 언급한 바와 같이 시편에 수직방향으로 힘이 가해지는 상황에서 다시 이와 직각방향인 수평방향으로 시편을 잡아 당겼을 때 시편표면에 가해지는 여러가지 표면상태를 검사하는 기술을 알려주고 있었다. 그러나 이러한 종래의 기술은 시편의 수직상방에서 힘이 가해지는 상태에서 단지 직각방향의 수평력을 가해서 잡아당기는 경우에 대한 측정만 이루어졌지, 수직방향의 힘에 대해 0 ~ 90도 사이의 각을 갖도록 힘을 가해서 시편을 잡아당기는 경우에 대한 표면 상태를 검사할 수 있는 장치가 없었다. 따라서 이러한 경우에도 시편 표면의 상태를 측정할 수 있는 장치의 개발이 필요하였다.
이 분야의 선행기술문헌으로는 한국전력공사의 등록 특허번호 10-0716902 (2007.6.3 등록) "금속조직 손상평가 시스템 및 이를 이용한 금속조직손상평가 방법"이 있다. 이 분야의 다른 선행기술문헌으로는 주식회사 포스코의 등록 특허번호 10-1038835 (2011.05.27 등록) "선재의 결함 검사장치"가 있다.
이 발명은 시편을 다양한 각도의 수평방향으로 잡아당기는 경우에도 시편 표면의 상태를 정확하게 검사할 수 있는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 즉 이 발명은 금속재료, 플라스틱재료 또는 이와 유사한 재료의 X-Y축으로 힘을 가하여 표면 상태를 검사하고 연구하는데 목적이 있다.
이 발명의 다른 목적은, 이 발명에 따른 금속재료 또는 플라스틱 재료의 표면상태 검사 장치의 구동은 Y축에서 시편구조 및 강도를 분석하여 그 분석 결과에 따라 Y축엔 적절한 하중을 가한 상태에서 X축에서는 마찰력이 발생하도록 X축으로 시편을 당겨서 마찰에 의한 시편의 표면 상태를 검사하고 분석 연구하는 데 있다.
그리고 이 발명의 다른 목적과 장점은 아래 기재된 발명의 상세한 설명을 읽고 첨부된 도면을 참조하면 더욱 명백해질 것이다.
이 발명에 따른 시편 표면상태 검사 장치의 바람직한 일 실시예는,
시편 재료에 대해 Y축에서 시편구조 및 강도를 분석하여 그 분석 결과에 따라 Y축에서 시편에 적절한 하중을 가한 상태에서 시편 표면에 마찰력을 발생하도록 X축으로 시편을 잡아당겨서 마찰에 의한 시편의 표면 상태를 검사하고 분석하는 장치로서,
위 장치의 하부면을 형성하는 하부지지대;
위 하부지지대의 위쪽 끝 부분에 기둥형태로 서로 마주보게 설치되는 중간지지대;
위 두 개의 중간지지대 위에 얹혀져서 이들을 연결하여 고정시켜주는 상부지지대;
위 상부지지대의 상부면에 설치되어 Y축 방향으로 시편에 하중을 가하기 위한 제 1수단;
X축 방향으로 시편에 마찰력을 일으키기 위한 제 2수단;
위 시편을 얹어놓기 위한 샘플지그;
위 제 1수단에 의한 수직 하중을 측정하고 측정값을 이용하여 위 제 1수단에 가해지는 힘을 제어하는 제 1센서;
위 제 2수단에 의한 마찰력의 선형변위량을 측정하기 위한 것으로서 위 제 2수단의 일부에 부착되어 설치되는 제 2센서;
위 중간지지대의 사이에 위치하고 위 제 2센서의 아래쪽과 연결되어 위 제 1수단을 가이드하는 리니어 가이드;
위 제 2센서의 측정신호를 입력하여 위 장치의 제 1수단 및 제 2수단에 가해지는 힘을 제어하는 제어수단;
시편의 위에 도포된 코팅재의 유무와 코팅재가 도포된 경우의 마찰력을 측정하기 위한 수단; 및
위 장치에 유압을 공급하기 위한 유압공급수단을
구비하여 이루어지고,
이때, 위 시편에 Y축 방향으로 하중이 가해진 상태에서 마찰력이 0°내지 90°의 범위에서 X축 방향으로 가해지며,
위 시편 재료는 금속 및 플라스틱을 포함한 여러 재질 가운데 하나로 이루어지며, 본 시편의 경우 각종 비드(bead)가 일어나는 곳에 적용되며, 위 제 1센서는 LVDT(linear variable differential transformer)이고, 제 2센서는 로드셀인 것을 특징으로 한다.
이 실시예에서, 시편 표면의 흠을 살펴보기 위한 스크래취 시험과 시편의 내마모성 평가를 수행하고, 위 제어수단은 디지털 서보 제어기와, 컴퓨터 시스템을 포함하여 이루어지며, 디지털 서보 제어기는 로드셀의 측정 데이터 및 제 1센서의 측정 데이터를 읽어들여 위 제 1수단의 힘을 제어하고, 서보밸브를 제어하여 유압을 사용하는 제 1수단 또는 제 2수단에 가해지는 힘을 제어하는 것이 바람직하다.
이 발명의 실시에 의해 기대되는 효과들은 아래와 같다:
첫째, 시편을 다양한 수평각도로 당긴 상태로 금속 또는 플라스틱 재료 표면의 상태를 살필 수 있다.
둘째, 시편을 수평방향뿐만 아니라 수평방향에서 원하는 각도만큼 각도를 줘서 시편을 잡아당길 수 있으며 이로 인해서 종래보다 훨씬 다양한 시편 표면 상태를 검사할 수 있다.
셋째, 시편의 상태에 따라서 유압 액츄에이터, 디지털 서보 모터 및 이들의 혼용이 가능하다.
넷째, 이 발명의 장치는 자체로 제어, 측정 및 운용 기능을 확보하고 있으며 자동 시험측정용 장치 구성 시 이와 연동하여 동작하는 호환성을 지닌다.
다섯째, 이 발명의 장치는 각각의 기능에 대한 충분한 기기 내구 및 운용과정의 안정성을 고려하여 제작할 수 있다.
도 1은 이 발명에 따른 금속재료 및 플라스틱재료의 표면상태 검사 장치의 바람직한 일 실시예의 사시도.
도 2는 도 1의 검사 장치의 구성도.
도 3은 도 1의 검사 장치의 제어 장치 회로구성도.
수평방향으로 시편을 잡아당기는 힘을 종래에는 0°방향으로만 잡아당길 수 있었다. 그러나 이 발명에서는 0°내지 90°사이로 자유로이 원하는 방향으로 시편을 잡아당길 수 있어서 종래에 비해 다양한 시편 표면상태를 측정할 수 있다. 이 경우 시편의 탄성계수가 커지므로 시편을 잡아당기는 힘이 수평방향으로 고정된 경우보다 더 세져야 할 경우도 있다.
이제 이 발명에 따른 금속재료 및 플라스틱재료의 표면상태 검사 장치의 구성 및 동작원리에 대해 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
1. 발명의 구성
이 발명은, 시편 재료에 대해 Y축에서 시편구조 및 강도를 분석하여 그 분석 결과에 따라 Y축에서 시편에 적절한 하중을 가한 상태에서 시편 표면에 마찰력을 발생하도록 X축으로 시편을 잡아당겨서 마찰에 의한 시편의 표면 상태를 검사하고 분석하는 장치에 대한 것이다. 이 발명의 장치는, 위 장치의 하부면을 형성하는 하부지지대; 위 하부지지대의 위쪽 끝 부분에 기둥형태로 서로 마주보게 설치되는 중간지지대; 위 두 개의 중간지지대 위에 얹혀져서 이들을 연결하여 고정시켜주는 상부지지대; 위 상부지지대의 상부면에 설치되어 Y축 방향으로 시편에 하중을 가하기 위한 제 1수단; X축 방향으로 시편에 마찰력을 일으키기 위한 제 2수단; 위 시편을 얹어놓기 위한 샘플지그; 위 제 1수단에 의한 수직 하중을 측정하고 측정값을 이용하여 위 제 1수단에 가해지는 힘을 제어하는 제 1센서; 위 제 2수단에 의한 마찰력의 선형변위량을 측정하기 위한 것으로서 위 제 2수단의 일부에 부착되어 설치되는 제 2센서; 위 중간지지대의 사이에 위치하고 위 제 2센서의 아래쪽과 연결되어 위 제 1수단을 가이드하는 리니어 가이드; 위 제 2센서의 측정신호를 입력하여 위 장치의 제 1수단 및 제 2수단에 가해지는 힘을 제어하는 제어수단; 시편의 위에 도포된 코팅재의 유무와 코팅재가 도포된 경우의 마찰력을 측정하기 위한 수단; 및 위 장치에 유압을 공급하기 위한 유압공급수단을 구비하여 이루어지고, 이때, 위 시편에 Y축 방향으로 하중이 가해진 상태에서 마찰력이 0°내지 60°의 범위에서 X축 방향으로 가해지며, 위 시편 재료는 금속 및 플라스틱을 포함한 다수의 재질 가운데 하나로 이루어지며, 본 시편의 경우 각종 비드(bead)가 일어나는 곳에 적용되며, 위 제 1센서는 LVDT(linear variable differential transformer)이고, 제 2센서는 로드셀인 것을 특징으로 한다.
이제 첨부된 도면들을 참조하여 보다 자세히 위 구성으로 된 발명의 동작원리에 대하여 설명한다.
이 발명의 금속재료의 표면상태 검사 장치는, Y축 X축의 하중을 발생시키는 장치로서, 시편의 강도 및 구조에 따라 시편에 가해지는 힘의 크기가 달라질 수 있으며 장착되는 장치가 달라진다. 즉 고하중이 필요한 경우에는 하중 발생 장치로서 유압 액츄에이터를 사용하고, 저하중이 필요한 때는 전기 서보 모터를 사용하며, 시편의 마찰력이 우수한 경우 및 특수한 경우에는 유압 액츄에이터 방식과 전기 서보 모터를 혼합하여 사용하는 것이 가능하다. 즉 이 발명에서는 필요에 따라 전기 서보 모터를 사용하던지 아니면 이를 제거하고 유압 액츄에이터를 장착하여 사용하던가 또는 이 둘을 혼합하여 사용하며 이러한 방식은 종래에는 존재하지 않았다. 특히 이 발명에서는 시험 시편의 윤활성이 좋을 경우 수직 수평 방향의 하중을 가할 때 전기 서보 모터를 사용하는 것이 바람직하다. 그리고 시편 특성에 따라 이들 하중발생장치를 바꿔줄 때는 제어기도 그에 따라 바꿔주는 것이 필요하다.
그리고 이 발명에 따른 금속재료의 표면상태 검사 장치에 대한 시험을 실행하기 위해서는 시험 시편(샘플) 크기에 맞는 적절한 샘플 지그(Jig)가 필요하다.
또한 이 발명에 따른 검사 장치의 제어 및 측정값을 얻기 위해서는 PLC 제어 및 아날로그 제어기를 사용할 수 있으나, 정밀 제어 및 측정값을 얻기 위해서는 당사에서 개발한 특허등록번호, 10-0697587 "다채널 디지털 피드백 제어장치"를 사용하는 것이 바람직하다.
그리고 이 발명에 따른 금속재료의 표면상태 검사 장치의 제어 및 측정을 위해서 각 부분의 하중을 측정하는 로드 셀(Load Cell)을 사용하고 변위변형( Elonglation)을 측정하기 위해서는 LVDT(linear variable differential transformer) 또는 차동센서 DTF(differential transformer) 센서를 사용할 수 있고, 유압제어일 경우에는 서보 밸브를 사용하고 서보 모터를 제어할 경우에는 인버터 또는 유사제어기를 활용하는 것이 바람직하다.
그리고 유압 액츄에이터를 사용할 경우에는 이에 적절한 용량의 유압 장치가 필요하다.
이 밖에 이 발명에 따른 금속재료의 표면상태 검사 장치를 제어하기 위해서는 산업용 PC를 활용하여 소프트웨어를 작성하여 X-Y축의 속도 및 하중을 제어하고 데이터 측정을 위해서는 하중, 변위, 마찰값을 측정하여 시간-하중, 변위 그래프, 압축력, 마찰력을 측정하고 이에 대한 마찰력값을 구하는 것이 바람직하다.
한편 도 1은 이 발명에 따른 금속재료 및 플라스틱재료의 표면상태 검사 장치(1000)의 바람직한 일 실시예의 사시도이고, 도 2는 도 1의 검사 장치의 구성도이며, 도 3은 도 1의 검사 장치의 제어 장치 회로구성도이다.
도 1에서 왼쪽 부분은 이 발명에 따른 시편 표면 상태 검사 장치(1000)의 사시도이고, 오른쪽 윗부분은 이 발명의 장치(1000)에 사용되는 디지털 서보 제어기(1200)이며, 오른쪽 아랫부분은 이 발명의 장치(1000)에 사용되는 유압공급기(1100)이다.
즉 도 1에서 얇은 원기둥 모양의 하중 바(500)를 통해 하중이 시편(300)에 가해지는 수직하중을 측정하여 그 값을 디지털 서보 제어기(1200)로 전송하면 유압유니트(1100)는 유압 서보 밸브(1310)를 제어하여 장치(1000)의 리니어 액츄에이터(700)에 가해지는 유압의 양을 제어해서 시편에 가해지는 수직방향의 힘을 제어한다. 그리고 같은 원리로 수평 방향의 힘을 제어하기 위해서는 리니어 액츄에이터(800)에 가해지는 유압의 양을 다른 유압 서보 밸브(1320)를 통해 제어한다. 그리고 시편(300)에 힘을 수직 및 수평 방향으로 가하고 난 뒤의 유체를 회수하여 유압공급기(1100)로 보내면 유압공급기(1100)는 제어에 의해 유압 서보 밸브들(1310,1320)을 제어하여 이 발명의 장치(1000)의 액츄에이터들(700,800)의 유압양을 조절한다.
그리고 수직, 수평방향의 힘이 작을 경우에는 유압액츄에이터(700,800)를 쓰지 않고 디지털 서보 모터(700, 800', 도시하지 않음)를 써도 되며 이때는 디지털 서보 제어기(1200)를 통해 서보모터(700,800')를 제어한다.
리니어 가이드(400)는 수직, 수평의 하중을 가할 경우 편심에 의한 힘을 분산시키는 작용을 한다.
하부지지대(100) 위에 샘플지그(900)가 위치하고 이 샘플지그(900)에 시험할 시편(300)이 놓인다. 200은 중간지지대이며, 600은 상부지지대이다.
상부지지대(600)의 위에는 리니어 액츄에이터(700)가 수직방향으로 연결되어 있고, 액츄에이터(700) 위쪽에는 안쪽에는 elongation sensor LVDT(710)와 Load Cell(720)이 수직방향의 하중을 제어하고 Servo Valve(1310)으로 리니어 액츄에이터(700)를 제어한다.
도 2에서 보듯이 이 발명에서는, 샘플지그 (900)에 리니어 액츄에이터 (800)가 직결조립되어 수평 방향으로 하중을 가하고 Elongation Sensor LVDT(810)과 Load Cell (820)이 수평방향의 하중을 제어하고 Servo Valve (1320)으로 리니어 액츄에이터 (800)를 제어한다. 즉 이 발명에서는 수평, 수직 방향의 리니어 액츄에이터의 구조는 똑같다. 따라서 수직방향의 힘과 수평방향의 힘은 위치만 다를 뿐 기능적으로는 동일하다.
그리고 양쪽 중간지지대(200)의 사이에는 로드셀(720)이 상부지지대(600)를 거쳐 리니어 액츄에이터(700)와 연결되어 있다. 따라서 로드셀(720)은 시편(300)에 가해지는 수직하중을 측정하여 그 값을 이용하여 액츄에이터(700)를 제어하는데 이용한다.
한편 이 발명의 장치(1000)를 통해서 시편(300)에 코팅된 오일 코팅재의 재질에 따라 표면의 상태가 수평력에 의한 영향을 많이 받기 때문에 이것은 매우 중요한 표면 평가 요소가 된다. 또한 이 발명의 장치(1000)는 시편 표면에 생긴 흠도 시험한다. 즉 시편(300) 표면의 스크래취를 시험한다. 현재는 연구자에 따라 스크래취에 대한 기준값이 다르다. 이것은 아직 이 부분에 대한 기준이 마련되어 있지 않기 때문이다.
그리고 표면 검사에서 마찰 마모의 내마모성이 아주 중요하다. 이 부분에 대해서도 아직까지는 특별한 기준이 마련되어 있지 않은 실정이다.
그리고 이 발명의 제어회로는 공지의 기술에 해당하므로 별도의 설명을 생략한다. 이에 대한 상세한 설명은 출원인의 특허등록번호, 10-0697587 "다채널 디지털 피드백 제어장치"를 참조하면 이 분야의 숙련된 기술자라면 누구든지 손쉽게 구현할 수 있다.
한편 이 발명은 주로 금속재료를 예로 들어서 설명하였지만 이 발명의 장치는 금속재료뿐만 아니라 플라스틱 또는 이와 유사한 재료에도 적용될 수 있음은 이 분야의 숙련된 기술자들에게는 자명한 사실이다.
< 실시예 >
위에 발명의 구성 및 동작원리에 대하여 설명을 하였고 이 기술적인 사상을 토대로 실시예를 구현하면 아래와 같은 사양에 의해 달성가능하다. 그러나 이는 이 발명의 사상에 따른 하나의 실시예에 불과함을 주시하여야 한다.
1. 장치 개요
(1) 이 장치는 X, Y 2개의 축을 가지며, X축은 유압 액츄에이터 또는 서보 모터 그리고 Y축은 유압 액츄에이터 또는 서보모터에 의하여 정밀 제어된다.
(2) X축은 툴을 당기는 힘을 하중과 변위를 일정하게 제어하여 측정한다. Y축은 시편에 수직으로 하중을 가하고 하중과 변위를 제어하여 측정한다. 간혹 특수한 시험이 필요할 경우 X,Y 축을 프로그램에 의해서 제어할 수도 있다.
(3) 제어기는 디지털 제어기로서 컴퓨터에 의해 프로그램되어 제어된다.
(4) 이 발명의 장치는 마찰계수를 측정하는 시스템 및 이에 따른 부가 장치를 포함한다.
2. 부대 설비
전원: AC220V / 380V/ 440V, 60Hz, 3ph.
3.구비 내역
3-1 메인 프레임
(1) 유압 액츄에이터(압축)
- Capacity: 1 ~ 300Ton
(2) 서보 모터(압축)
- Capacity: 10g ~ 30ton
* 유압 액츄에이터 또는 서보모터 방식중, 하중 capacity 및 속도에 따라 선정.
(3) 마찰용 유압 액츄에이터(마찰)
- Capacity: 1 ~ 300Ton
(4) 마찰용 서보 모터(압축)
- Capacity: 10g ~ 30ton
* 유압 액츄에이터 또는 서보모터 방식중, 하중 capacity 및 속도에 따라 선정.
(5) Load Cell(압축)
- Capacity: 10g ~ 300Ton
(6) 마찰용 Load Cell(마찰)
- Capacity: 10g ~ 300Ton
(7) LVDT(압축)
- Range: 30 ~ 100mm
(8) LVDT(마찰)
- Range: 10 ~ 300mm
(9) Main Body
- Type: 2 column type or 4 column type
* 하중 및 속도에 따라 선정
(10)Hydraulic Power Unit
- Related Oil Pressure: 10 ~ 500 l/min
(11) Inverter
- Capacity: 100W ~ 50KW
* 유압 액츄에이터 또는 서보모터 방식중, 하중 및 속도에 따라 선정.
(12) Full Digital Feed Back Control System
- Control CPU: 2 Load system
- Amp For Servo Feed Back Control: 2 system
- Amp For D/C: 2 system
(13) Control & Software
- Operating & Measuring System
- Time-Load, Displacement graph
- PC: Dual core processor 이상
- 모니터: 17" LED 이상
(14) Jig & Tool set
이처럼 이 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 위 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 이 발명은 위 발명의 상세한 설명에서 언급된 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 이 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이 발명의 기술은 각종 재료의 비드(bead)가 일어나는 곳 등에 적용이 가능하다. 그리고 제철공장 등에서도 필수적으로 사용되는 장치이다. 따라서 이 발명은 산업상 이용가능성이 매우 높은 기술에 해당한다.
100: 하부지지대
200: 중간지지대
300: 시편
400: 리니어 가이드
500: 하중 부가용 bar
600: 상부지지대
700,800: 리니어 액츄에이터
710,810: Elongation Sensor LVDT
720,820: Load Cell
900: 샘플 지그
1000: 금속재료 및 플라스틱재료의 표면상태 시험장치
1100: 유압공급기(유압유니트)
1200: 디지털 서보 제어기 및 측정장치
1310,1320: 유압 서보 밸브

Claims (3)

  1. 시편 재료에 대해 Y축에서 시편구조 및 강도를 분석하여 그 분석 결과에 따라 Y축에서 시편에 적절한 하중을 가한 상태에서 시편 표면에 마찰력을 발생하도록 한 뒤 X축으로 시편을 잡아당겨서 마찰에 의한 시편의 표면 상태를 검사하고 분석하는 장치로서,
    위 장치의 하부면을 형성하는 하부지지대;
    위 하부지지대의 위쪽 끝 부분에 기둥형태로 서로 마주보게 설치되는 중간지지대;
    위 두 개의 중간지지대 위에 얹혀져서 이들을 연결하여 고정시켜주는 상부지지대;
    위 상부지지대의 상부면에 설치되어 Y축 방향으로 시편에 하중을 가하기 위한 제 1수단;
    X축 방향으로 시편에 마찰력을 일으키기 위한 제 2수단;
    위 시편을 얹어놓기 위한 샘플지그;
    위 제 1수단에 의한 수직 하중을 측정하고 측정값을 이용하여 위 제 1수단에 가해지는 힘을 제어하는 제 1센서;
    위 제 2수단에 의한 마찰력의 선형변위량을 측정하기 위한 것으로서 위 제 2수단의 일부에 부착되어 설치되는 제 2센서;
    위 중간지지대의 사이에 위치하고 위 제 2센서의 아래쪽과 연결되어 위 제 1수단을 가이드하는 리니어 가이드;
    위 제 2센서의 측정신호를 입력하여 위 장치의 제 1수단 및 제 2수단에 가해지는 힘을 제어하는 제어수단;
    시편의 위에 도포된 코팅재의 유무와 코팅재가 도포된 경우의 마찰력을 측정하기 위한 수단; 및
    위 장치에 유압을 공급하기 위한 유압공급수단을
    구비하여 이루어지고,
    이때, 위 시편에 Y축 방향으로 하중이 가해진 상태에서 마찰력이 0°내지 60°의 범위에서 X축 방향으로 가해지며,
    위 시편 재료는 금속 및 플라스틱을 포함한 다수의 재질 가운데 하나로 이루어지며, 본 시편의 경우 각종 비드(bead)가 일어나는 곳에 적용되며, 위 제 1센서는 LVDT(linear variable differential transformer)이고, 제 2센서는 로드셀인 것을 특징으로 하는, 시편 표면상태 검사 장치.
  2. 제 1 항에서, 위 제 1수단은 리니어 액츄에이터 또는 서보 모터이고, 제 2수단은 리니어 액츄에이터 또는 서보 모터인 것을 특징으로 하는, 시편 표면상태 검사 장치.
  3. 제 1 항에서, 시편 표면의 흠을 살펴보기 위한 스크래취 시험과 시편의 내마모성 평가를 수행하고, 위 제어수단은 디지털 서보 제어기와, 컴퓨터 시스템을 포함하여 이루어지며, 디지털 서보 제어기는 로드셀의 측정 데이터 및 제 1센서의 측정 데이터를 읽어들여 위 제 1수단의 힘을 제어하고, 서보밸브를 제어하여 유압을 사용하는 제 1수단 또는 제 2수단에 가해지는 힘을 제어하는 것을 특징으로 하는, 시편 표면상태 검사 장치.
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