KR20160080682A - 시편의 박리강도 시험 지그 장치 및 이를 이용한 시험방법 - Google Patents

시편의 박리강도 시험 지그 장치 및 이를 이용한 시험방법 Download PDF

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Abstract

시편의 박리강도 시험 지그 장치가 개시된다 본 발명의 실시 예에 따른 시편의 박리강도 시험 지그 장치는 본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 패널에 접합된 시편의 박리강도를 시험하기 위한 시편의 박리강도 시험 지그 장치에 있어서, 하부 플레이트와, 상기 하부 플레이트에서 일정 높이로 연결되며, 상기 시편이 위치하는 관통홀을 가진 상부 플레이트를 포함하는 바디부; 상기 관통홀에 대응하여 상기 하부 플레이트의 상면에 높이 방향을 따라 고정되게 설치되는 실린더; 및 상기 실린더의 내부에서 상기 관통홀의 센터 쪽으로 상하 이동 가능하게 설치되고, 상기 실린더에 선택적으로 록킹 가능하게 설치되어 상기 시편을 상기 관통홀의 센터에 정위치 시키는 이동로드를 포함한다.

Description

시편의 박리강도 시험 지그 장치 및 이를 이용한 시험방법{PEEL STRENGTH TEST JIG DEVICE OF THE SAMPLE AND TEST METHOD USING THE SAME}
본 발명은 시편의 박리강도 시험 지그 장치 및 이를 이용한 시험방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 패널에 용접된 시편을 가압하여 시편의 박리강도를 측정하기 위한 시편의 박리강도 시험 지그 장치 및 이를 이용한 시험방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 차체 패널에는 다른 부품과의 연결을 견고하게 하기 위한 다양한 종류의 웰드 너트(WELD NUT)가 사용된다.
상기 웰드 너트는 종류에 따라 각각의 강도가 상이하여, 상기 웰드 너트의 종류에 따라 별도로 박리강도를 측정하는 시험이 필요하다.
종래의 웰드 너트의 박리강도를 측정하는 방법은 패널에 용접 접합된 시편을 받침대의 상면에 고정시킨 후 시편을 가압하여 시편의 박리 강도를 측정하게 된다.
이때, 상기 시편은 상기 받침대의 중앙에 형성되는 관통홀의 센터에 맞게 고정시켜 시험 하중이 시편에 균일하게 가압 되도록 한다.
그러나, 종래에는 시험자가 받침대의 관통홀과 시편의 센터를 육안으로 맞추어 셋팅 해야 하므로, 동일한 시편을 통한 박리강도의 반복 시험 시 부정확한 테이터를 추출하여 반복 시험에 따른 시편의 정확한 박리강도를 측정할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명의 실시 예는 패널에 용접된 시편을 지지하는 받침대 부위의 관통홀 센터에 시편을 정위치 시킴으로써 시편에 균일한 가압력을 인가하여 박리강도의 반복 시험에 따른 시편 박리강도의 재현성을 개선하여 시편의 정확한 박리강도를 측정할 수 있는 시편의 박리강도 시험 지그 장치 및 이를 이용한 시험 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 패널에 접합된 시편의 박리강도를 시험하기 위한 시편의 박리강도 시험 지그 장치에 있어서, 하부 플레이트와, 상기 하부 플레이트에서 일정 높이로 연결되며, 상기 시편이 위치하는 관통홀을 가진 상부 플레이트를 포함하는 바디부; 상기 관통홀에 대응하여 상기 하부 플레이트의 상면에 높이 방향을 따라 고정되게 설치되는 실린더; 및 상기 실린더의 내부에서 상기 관통홀의 센터 쪽으로 상하 이동 가능하게 설치되고, 상기 실린더에 선택적으로 록킹 가능하게 설치되어 상기 시편을 상기 관통홀의 센터에 정위치 시키는 이동로드를 포함하는 시편의 박리강도 시험 지그 장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 실린더에는 상기 이동로드의 상하 이동을 가이드 하는 메인 가이드홀이 형성되고, 상기 메인 가이드홀로부터 상기 실린더의 외주면 방향으로 연장되는 메인 록킹홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 이동로드에는 상기 메인 가이드홀을 관통하여 돌출되는 손잡이가 설치되며, 상기 손잡이는 메인 가이드홀에 의해 상하 방향으로 안내되며, 상기 메인 록킹홀에 록킹될 수 있다.
또한, 상기 이동로드의 상단에는 상기 시편을 상기 관통홀의 센터에 정위치 시키기 위한 콘 형상의 결합 지그가 결합될 수 있다.
또한, 상기 하부 플레이트는 지면에 지지되는 베이스 플레이트 상면의 제1 결합돌기에 결합되도록 하면에 제1 결합홈이 형성되며, 상면에는 상기 실린더 하면의 제2 결합홈에 결합되도록 제2 결합돌기가 형성될 수 있다.
또한, 상기 바디부는 상기 하부 플레이트에 양측에 결합되어 상기 상부 플레이트의 하면과 연결되는 제1,2 지지 플레이트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 지지 플레이트에는 상기 손잡이가 관통되도록 상기 메인 가이드홀에 대응하는 서브 가이드홀이 형성되고, 상기 서브 가이드홀로부터 연장되며 상기 메인 록킹홀에 대응하는 보조 록킹홀이 형성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 시편의 박리강도 시험방법은 패널에 형성된 결합홀에 시편을 접합한 시험 대상물을 제공하는 시험 대상물 제공 단계; 상기 이동로드를 상기 바디부의 상부 플레이트에 형성된 관통홀의 센터로 이동시키고, 상기 이동로드의 상단에 구비된 결합 지그를 상기 관통홀이 센터에 위치시키며, 상기 이동로드를 상기 실린더에 고정하는 이동로드 이동 및 고정 단계; 상기 결합 지그에 상기 시편을 결합하며 상기 관통홀의 센터에 상기 시편을 정위치 시키는 시편 센터링 단계; 상기 패널을 상기 상부 플레이트에 고정한 상태로 상기 시편에 볼트를 체결하는 볼트 체결 단계; 및 가압부를 통해 상기 볼트를 가압하는 시편 가압 단계를 포함하는 시편의 박리강도 시험방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 시편 가압 단계는 상기 가압부에 설치된 로드 센서를 통해 상기 시편에 인가되는 가압력을 센싱하여 상기 시편의 박리강도를 측정하는 시편 박리강도 측정단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 패널에 접합된 시편을 상부 플레이트에 형성된 관통홀의 센터에 정위치 시킴으로써 시편에 균일한 가압력을 인가하여 박리강도의 반복 시험에 따른 시편 박리강도의 재현성을 개선하여 시편의 정확한 박리강도를 측정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 시편의 박리강도 시험 지그 장치의 조립 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 시편의 박리강도 시험 지그 장치의 실린더에 이동로드가 결합된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 시편의 박리강도 시험방법의 순서도이다.
도 4 내지 도 6는 본 발명의 실시 예에 따른 시편의 박리강도 시험 지그 장치의 작동 상태를 나타낸 상태도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시 예를 설명한다.
본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략한다.
도1은 본 발명의 실시 예에 따른 시편의 박리강도 시험 지그 장치의 조립 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 시편의 박리강도 시험 지그 장치의 실린더에 이동로드가 결합된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 1과 도2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 시편의 박리강도 시험 지그 장치는 바디부(30), 실린더(40) 및 이동로드(50)로 구성된다.
상기 바디부(30)는 하부 플레이트(31)와, 상부 플레이트(37)를 포함한다.
상기 하부 플레이트(31)는 지면에 지지되는 베이스 플레이트(60)의 상면에 결합된다.
또한, 상기 하부 플레이트(31)는 베이스 플레이트(60) 상면의 제1 결합돌기(61)에 결합되도록 하면에 제1 결합홈(31a)이 형성된다.
상기 상부 플레이트(37)는 하부 플레이트(31)에서 일정 높이로 연결되며, 시편(10)이 위치되도록 관통홀(37a)을 갖는다.
여기서, 상기 시편(10)은 소정의 패널(20)에 용접 접합되는 웰드 너트를 포함하며, 시편(10)은 패널(20)에 형성된 결합홀(21)에 용접된다.
또한, 상기 패널(20)은 시편(10)의 박리강도를 시험하기 위하여 관통홀(37a)에 시편(10)을 위치시킨다.
그리고 상기 실린더(40)는 관통홀(37a)에 대응하여 하부 플레이트(31)의 상면에 높이 방향을 따라 고정되게 설치된다.
상기 실린더(40)는 중공의 원통 형상으로 구성되며, 실린더(40)의 하면에는 제2 결합돌기(31b)가 형성되어, 하부 플레이트(31) 상면에 형성된 제2 결합홈(45)에 제2 결합돌기(31b)가 결합된다.
또한, 상기 이동로드(50)는 실린더(40)의 내부에 설치되어, 실린더(40)의 내부에서 관통홀(37a)의 센터를 기준으로 하여 상하 이동된다.
그리고 상기 이동로드(50)는 관통홀(37a)의 센터 쪽에 노출되어 시편(10)을 관통홀(37a)의 센터에 정위치 시킬 수 있다.
또한, 상기 이동로드(50)는 실린더(40)에 선택적으로 록킹 가능하게 설치될 수 있다.
상기와 같이 상기 이동로드(50)를 이동 및 록킹 시키기 위해 상기 실린더(40)에는 이동로드(50)의 상하 이동을 가이드 하기 위한 메인 가이드홀(41)이 상하 방향으로 형성된다.
그리고 상기 실린더(40)에는 상기 메인 가이드홀(41)로부터 실린더(40)의 외주면 방향으로 연장되어 이동로드(50)를 고정하는 메인 록킹홀(43)이 형성된다.
한편, 상기 이동로드(50)에는 메인 가이드홀(41)을 관통하며, 실린더(40)의 외부로 돌출되는 손잡이(51)가 설치된다.
상기 손잡이(51)는 이동로드(50)에 하단에 설치되며, 뒤에서 더욱 설명될 바디부(30)의 제1지지 플레이트(33)의 서브 가이드홀(33a)을 관통하여 외부로 돌출된다.
여기서, 상기 손잡이(51)는 메인 가이드홀(41)을 따라 상하로 이동되며 이동로드(50)를 상하 방향으로 이동시키고, 메인 록킹홀(43)에 록킹되어 이동로드(50)를 실린더(40)에 고정시킬 수 있다.
한편, 상기 이동로드(50)의 상단에는 결합 지그(53)가 결합된다.
상기 결합 지그(53)는 시편(10)을 관통홀(37a)의 센터에 정위치 시키는 것으로, 예를 들면 콘 형상의 이루어지며, 시편(10)에 끼워져 결합된다.
이때, 상기 시편(10)을 관통홀(37a)의 센터에 정위치 시키기 위하여 실린더(40)와 이동로드(50)는 관통홀(37a)의 센터와 일직선상에 위치되게 설치된다.
한편, 상기 바디부(30)는 하부 플레이트(31)에 양측에 결합되어 상부 플레이트(37)의 하면과 연결되는 제1,2 지지 플레이트(33)(35)를 포함한다.
상기 제1,2 지지 플레이트(33)(35)는 하부 플레이트(31)와 상부 플레이트(37)에 각각 볼트(B)를 통해 결합된다.
그리고 상기 제1 지지 플레이트(33)에는 손잡이(51)가 관통되도록 실린더(40)의 메인 가이드홀(41)에 대응하는 서브 가이드홀(33a)이 형성된다.
그리고 상기 제1지지 플레이트(33)에는 서브 가이드홀(33a)로부터 연장되며 실린더(40)의 메인 록킹홀(43)에 대응하는 보조 록킹홀(33b)이 형성된다.
이하에서는 본 발명에 따른 시편의 박리강도를 측정하는 시험 방법 및 시편의 박리강도 시험 지그 장치 작동 상태를 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 시편의 박리강도 시험방법의 순서도이고, 도 4 내지 도 6는 본 발명의 실시 예에 따른 시편의 박리강도 시험 지그 장치의 작동 상태를 나타낸 상태도이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 시편의 박리강도를 측정하는 시험 방법 및 시편의 박리강도 시험 지그 장치 작동 상태는 다음과 같다.
우선 본 발명의 실시 예에서는 패널(20)에 형성된 결합홀(21)에 시편(10)을 용접(W) 접합한 시험 대상물을 준비한다(S1단계).
여기서, 상기 시편(10)은 예를 들면, 차체 패널에 용접 접합되어 다른 부품과의 연결을 견고하게 하기 위한 웰드 너트를 포함한다.
상기와 같은 시험 대상물을 제공한 상태에서 본 발명의 실시 예에서는 시험 지그 장치의 이동로드(50)를 바디부(30)의 상부 플레이트(37)에 형성된 관통홀(37a)의 센터로 이동시키고, 실린더(40)에 고정시킨다(S2단계).
이 과정을 구체적으로 설명하면, 본발명의 실시 예에서는 도 4를 참조하면,상기 손잡이(51)를 메인 가이드홀(41)과 서브 가이드홀(33a)에서 상부로 이동시킨다.
그러면 상기 이동로드(50)는 관통홀(37a)의 센터 쪽으로 이동되어 이동로드(50)가 관통홀(37a)의 센터 쪽에 노출된다.
그리고 나서 본 발명의 실시 예에서는 상기 손잡이(51)를 메인 록킹홀(43)과 서브 록킹홀(33b) 쪽으로 이동시켜 손잡이(51)를 록킹시킨다.
그러면 이동로드(50)는 관통홀(37a)의 센터 쪽에 노출된 상태로 록킹된다.
이어서 상기 관통홀(37a)의 센터 쪽에 노출된 이동로드(50)의 결합 지그(53)에 시편(10)을 결합하며 관통홀(37a)의 센터에 시편(10)을 정위치 시킨다(S3단계).
이 과정을 구체적으로 설명하면 본 발명의 실시 예에서는 도 4를 참조하면, 상기 이동로드(50)가 관통홀(37a)의 센터 쪽에 노출된 상태에서 패널(20)에 접합된 시편(10)의 하부를 결합 지그(53)의 상부에 결합시킨다.
이때, 상기 결합 지그(53)에 결합된 시편(10)은 관통홀(37a)의 센터에 정위치된다.
그리고 상기 메인 록킹홀 및 서브 록킹홀(43)(33b)에 록킹된 손잡이(51)의 록킹을 해제한다.
그리고 상기 손잡이(51)는 상기 메인 가이드홀(41)과 서브 가이드홀(33a)에서 하부로 이동시킨다.
그려면 상기 이동로드(50)는 실린더(40)의 하부로 이동된다.
이때, 상기 관통홀(37a)의 센터에 정위치된 시편(10)은 관통홀(37a)의 내부로 삽입된다.
다음으로 상기 패널(20)을 상부 플레이트(37)에 고정한 상태로 시편(10)에 볼트(B)를 체결한다(S4단계).
이 과정을 구체적으로 설명하면, 본 발명의 실시 예에서는 도 5를 참조하면, 상기 시편(10)의 상부에 볼트(B)를 체결한다.
이때, 상기 볼트(B) 체결 시 시편(10)이 관통홀(37a)에서 센터가 유지되도록 상부 플레이트(37)에 패널(20)을 고정한 상태에서 볼트(B)를 시편(10)에 체결시킨다.
그리고 나서 가압부(70)를 통해 볼트(B)를 가압한다(S5단계).
이 과정을 구체적으로 설명하면, 본 발명의 실시 예에서는 도 6을 참조하면, 상기 가압부(70)가 상기 시편(10)의 상부에 위치하여 작동 실린더를 통해 시편(10)으로 하강하여 볼트(B)를 가압한다.
상기 가압부(70)는 상기 볼트(B)를 가압함으로, 시편(10)이 볼트(B)에 통해 가해지는 압축응력에 대하여 시편(10)이 박리된다.
이후 상기 가압부(70)에 설치된 로드 센서(71)를 통해 시편(10)에 인가되는 가압력을 센싱하여 시편(10)의 박리강도를 측정한다(S6단계).
이 과정을 구체적으로 설명하면, 본 발명의 실시 예에서는 도 6을 참조하면, 상기 로드 센서(71)는 시편(10)에 인가되는 가압력을 제어부(미도시)에 전달하게 되고, 제어부는 시편(10)의 박리 시 로드 센서(71)를 통해 전달되는 가압력을 검출하여 시편(10)의 박리강도를 측정할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서는 상기 시편(10)을 가압하여 시편(10)에 가해지는 박리강도를 측정할 수 있는 시험방법을 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 시편(10)을 잡아 당겨 박리강도를 측정할 수 있는 시험 방법에도 적용할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 시편의 박리강도 시험 지그 장치 및 이를 이용한 시험 방법은 상기 패널(20)에 접합된 시편(10)을 상부 플레이트(37)에 형성된 관통홀(37a)의 센터에 정위치 시킴으로써 시편(10)에 균일한 가압력을 인가하여 박리강도의 반복 시험에 따른 시편 박리강도의 재현성을 개선하여 시편(10)의 정확한 박리강도를 측정할 수 있다.
이상으로 본 발명의 하나의 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
10: 시편
20: 패널
21: 결합홀
30: 바디부
31: 하부 플레이트
31a: 제1 결합홈
31b: 제2 결합돌기
33, 35: 제1,2 지지 플레이트
33a: 서브 가이드홀
33b: 서브 록킹홀
37: 상부 플레이트
37a: 관통홀
40: 실린더
41: 메인 가이드홀
43: 메인 록킹홀
45: 제2 결합홈
50: 이동로드
51: 손잡이
53: 결합 지그
60: 베이스 플레이트
61: 제1 결합돌기
70: 가압부
71: 로드 센서
B: 볼트
W: 용접

Claims (9)

  1. 패널에 접합된 시편의 박리강도를 시험하기 위한 시편의 박리강도 시험 지그 장치에 있어서,
    하부 플레이트와, 상기 하부 플레이트에서 일정 높이로 연결되며, 상기 시편이 위치하는 관통홀을 가진 상부 플레이트를 포함하는 바디부;
    상기 관통홀에 대응하여 상기 하부 플레이트의 상면에 높이 방향을 따라 고정되게 설치되는 실린더; 및
    상기 실린더의 내부에서 상기 관통홀의 센터 쪽으로 상하 이동 가능하게 설치되고, 상기 실린더에 선택적으로 록킹 가능하게 설치되어 상기 시편을 상기 관통홀의 센터에 정위치 시키는 이동로드;
    를 포함하는 시편의 박리강도 시험 지그 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실린더에는 상기 이동로드의 상하 이동을 가이드 하는 메인 가이드홀이 형성되고, 상기 메인 가이드홀로부터 상기 실린더의 외주면 방향으로 연장되는 메인 록킹홀이 형성되는 시편의 박리강도 시험 지그 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이동로드에는
    상기 메인 가이드홀을 관통하여 돌출되는 손잡이가 설치되며,
    상기 손잡이는 메인 가이드홀에 의해 상하 방향으로 안내되며, 상기 메인 록킹홀에 록킹되는 시편의 박리강도 시험 지그 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이동로드의 상단에는 상기 시편을 상기 관통홀의 센터에 정위치 시키기 위한 콘 형상의 결합 지그가 결합되는 시편의 박리강도 시험 지그 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하부 플레이트는
    지면에 지지되는 베이스 플레이트 상면의 제1 결합돌기에 결합되도록 하면에 제1 결합홈이 형성되며, 상면에는 상기 실린더 하면의 제2 결합홈에 결합되도록 제2 결합돌기가 형성되는 시편의 박리강도 시험 지그 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 바디부는
    상기 하부 플레이트에 양측에 결합되어 상기 상부 플레이트의 하면과 연결되는 제1,2 지지 플레이트를 포함하는 시편의 박리강도 시험 지그 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 지지 플레이트에는
    상기 손잡이가 관통되도록 상기 메인 가이드홀에 대응하는 서브 가이드홀이 형성되고, 상기 서브 가이드홀로부터 연장되며 상기 메인 록킹홀에 대응하는 보조 록킹홀이 형성되는 시편의 박리강도 시험 지그 장치.
  8. 바디부, 실린더 및 이동로드를 포함하는 제1항 내지 제7항 중에서 선택되는 어느 한 항의 시험 지그 장치를 이용한 시편의 박리강도 시험 방법으로써,
    패널에 형성된 결합홀에 시편을 접합한 시험 대상물을 제공하는 시험 대상물 제공 단계;
    상기 이동로드를 상기 바디부의 상부 플레이트에 형성된 관통홀의 센터로 이동시키고, 상기 이동로드의 상단에 구비된 결합 지그를 상기 관통홀이 센터에 위치시키며, 상기 이동로드를 상기 실린더에 고정하는 이동로드 이동 및 고정 단계;
    상기 결합 지그에 상기 시편을 결합하며 상기 관통홀의 센터에 상기 시편을 정위치 시키는 시편 센터링 단계;
    상기 패널을 상기 상부 플레이트에 고정한 상태로 상기 시편에 볼트를 체결하는 볼트 체결 단계; 및
    가압부를 통해 상기 볼트를 가압하는 시편 가압 단계;
    를 포함하는 시편의 박리강도 시험방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 시편 가압 단계는
    상기 가압부에 설치된 로드 센서를 통해 상기 시편에 인가되는 가압력을 센싱하여 상기 시편의 박리강도를 측정하는 시편 박리강도 측정단계를 포함하는 시편의 박리강도 시험방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115406751A (zh) * 2022-10-31 2022-11-29 核工业西南物理研究院 一种用于高温超导电缆的焊接式导电实验夹具及其方法

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