KR101887666B1

KR101887666B1 - Iot 기반 볼트 풀림 감지 시스템

Info

Publication number: KR101887666B1
Application number: KR1020180004247A
Authority: KR
Inventors: 이경묵
Original assignee: 트레스테크(주)
Priority date: 2018-01-12
Filing date: 2018-01-12
Publication date: 2018-08-13

Abstract

본 발명은 체결된 볼트에 있어서, IoT(Internet of Things) 기술을 적용하여 원격지에서 볼트의 풀림여부를 확인 할 수 있는 감지 시스템에 관한 것으로서, 장비, 설비 등에 사용되는 볼트의 헤드부분에 결합되는 풀림감지센서의 움직임 정보를 통하여 볼트의 회전을 감지하여 풀림여부를 원격으로 파악함에 따라, 볼트가 풀려 발생하는 안전사고를 미연에 대비할 수 있으며, 각각의 볼트에 고유넘버를 부여함으로서 볼트가 풀렸을 경우, 작업자가 풀린 볼트를 쉽게 찾아내어 수리할 수 있는 IoT 기반 볼트 풀림 감지 시스템에 관한 것이다.

Description

IOT 기반 볼트 풀림 감지 시스템{BOLT UNLOCKING SENSING SYSTEM}

일반적으로 다양한 설비, 장비, 장치 등에는 각각의 구성요소의 체결을 위하여 볼트를 이용하고 있으며, 볼트의 체결상태는 장비의 동작 및 사용의 안전성과 직결되게 된다.

이렇게 사용되는 볼트는 장비의 흔들림, 진동 등에 의하여 회전되어 풀리는 문제가 발생할 수 있으며, 이는 앞서 언급한 바와 같이 정상적인 동작 및 사용의 안전성에 직결되는 문제이다.

따라서 볼트가 임의로 풀리지 않도록 하는 기술들이 제시되고 있으며, 이러한 종래기술로는 공개실용신안 제20-1998-026635호 『볼트 풀림 방지 장치』를 들 수 있다.

상기 종래기술은 자동차의 구동장치나 안전장치 등에 체결하여 반영구적으로 풀림을 방지할 수 있어서 자동차를 안전하게 운행할 수 있도록 한 것인데 그 구성은 머리부(1)와 나사부(3)를 형성한 통상의 볼트에 있어서, 머리부(1)에는 중심점을 축으로 서로 대칭되는 양우부(兩隅部)에 장공(4)을 각각 형성하는 볼트(B)와 상기의 머리부(1)에 형성된 장공(4)에 끼워지는 탄성편(6)이 양쪽으로 형성되고 이 탄성편(6)의 단부에는 환홈(7)에 결리는 걸림 고리(8)를 구비한 고정핀(5)으로 구성된 기술을 제시하고 있다.

또한 종래기술로 공개특허 제10-2016-0069614호 『볼트 풀림 방지 시스템』이 있는데,

상기 종래기술은 볼트와, 상기 볼트와의 사이에 소재를 위치시켜 상기 소재를 체결하는 너트와 상기 볼트 또는 상기 너트 내부에 위치하며, 상기 볼트 또는 상기 너트의 원주 방향에 수직한 방향을 따라 권취되는 코일; 및 상기 코일에 전원을 공급하는 전원부를 포함하는 기술을 제시하고 있다.

그러나 상기 종래기술들은 단순히 각각의 볼트에 구비되어 볼트의 풀림을 방지하는 것으로서, 다량의 볼트가 체결되는 경우, 볼트가 풀릴 경우를 확인할 방법이 없으며, 이에 따라 안전상의 이유로 수시로 볼트의 풀림여부를 확인해야 하는 문제가 발생한다.

따라서 이를 보안하고자 볼트의 풀림 여부를 감지할 수 있는 기술들이 제시되고 있으며,

종래기술로는 등록특허 제10-1446022호 『광섬유 볼트 풀림 모니터링 시스템 alcv 방법』을 들 수 있다.

상기 종래기술은 적어도 하나의 볼트에 각각 설치된 적어도 하나의 볼트 풀림 센싱 노드가 마련된 광섬유 라인과 광섬유 라인에 광 펄스를 인가한 후 수신되는 광의 감쇠 추적을 통해 적어도 하나의 볼트의 풀림을 감지하는 광 측정기를 포함하여 이루어지는 것으로서,

적어도 어느 하나의 볼트의 풀림을 감지함에 따라 작업자가 볼트의 풀림이 발생하는 경우, 일일이 볼트를 하나하나 체크해야하는 문제가 발생한다.

또한 공개특허 제10-2014-0008618호 『압전필름을 이용한 볼트 풀림 감지 장치』가 있는데,

상기 종래기술은 체결 대상물의 일측에 구비되는 볼트와,

상기 볼트에 대응되도록 체결 대상물의 타측에 구비되는 너트와, 상기 볼트와 체결 대상물, 또는 너트와 체결 대

상물의 사이에 위치하는 압전필름과, 상기 압전필름과 전기적으로 연결되는 풀림상태 감지모듈을 포함하여 이루어지되, 상기 압전필름의 양측면에는 보호부재가 더 구비되어, 원거리에서 볼트와 너트의 풀린 위치를 정확하게 실시간으로 알 수 있게 하는 기술을 제시하고 있다.

그러나 상기 종래기술은 원거리에서 확인함에 따라 외부로 노출된 볼트의 풀림여부는 육안으로 확인이 가능하나, 노출되지 볼트의 경우는 풀림여부를 확인할 수 없다는 문제가 있다.

따라서 본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출한 것으로서,

헤드부와 나사부로 이루어지는 볼트에 잇어서, 헤드부에 고정되는 풀림감지센서를 포함하는 감지부와, 이 감지부로부터 송신된 풀림관련 데이터를 수집, 저장 및 출력하는 출력부로 구성되어, 작업자가 각각의 볼트의 풀림여부를 실시간으로 감시하고 이를 확인하여 풀림 발생 시 빠르게 이를 유지보수 할 수 있는 IOT 기반 볼트 풀림 감지 시스템을 제공함을 목적으로 한다.

또한 상기 감지부에 구비되는 풀림감지센서는 9축센서로 구성되고, 상기 볼트의 헤드부에 밀착되어 헤드부의 움직임을 감지하여 이를 출력부로 송신함에 따라 보다 확실하게 볼트의 풀림여부를 원격으로 확인할 수 있는 IOT 기반 볼트 풀림 감지 시스템을 제공함을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 IOT 기반 볼트 풀림 감지 시스템은

헤드부와 나사부로 이루어지는 볼트에 있어서;

헤드부에 고정되는 풀림감지센서와, 상기 풀림감지센서의 움직임 신호를 송신하는 제1 무선송신부를 포함하는 감지부;

상기 제1 무선송신부로부터 송신된 데이터를 수신하는 무선수신부, 수신된 데이터를 수집 및 저장하는 데이터베이스부가 구비된 서버, 서버에 저장된 데이터를 출력하는 디스플레이부를 포함하는 출력부;

를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 따른 IoT 기반 볼트 풀림 감지 시스템은

각각의 볼트에 구비되는 풀림감지센서를 포함하는 감지부를 통하여 볼트의 풀림여부를 실시간으로 모니터링하여 이를 출력부를 통해 출력함에 따라 원격으로 볼트의 풀림여부를 확인할 수 있어, 볼트 풀림으로 발생하는 오동작 및 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

또한 볼트의 헤드부에 구비되는 풀림감지센서를 9축 모션센서로 구성함에 따라 볼트의 회전, 즉 풀림여부를 보다 정확히 인지할 수 있으며,

각각의 볼트에 고유 넘버를 부여함에 따라 어느 볼트가 풀리는 지 파악하기 쉬어 유지보수의 편의성을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 풀림 감지 시스템의 개략도
도 2는 본 발명에 따른 풀림감지센서의 확대도
도 3은 본 발명에 따른 볼트의 변형례

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 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 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

먼저 본 발명에 따른 IoT 기반 볼트 풀림 감지 시스템(S)은 도 1에 도시된 바와 같이, 감지부(10)와, 상기 감지부(10)로부터 원격으로 데이터를 수신하여 출력하는 출력부(20)를 포함하여 이루어져 있다.

상기 감지부(10)에 대하여 설명하면, 헤드부(BH)와 나사부로 이루어진 볼트에 체결되어 볼트의 움직임을 감지함으로서 풀림 여부를 확인하는 것으로서, 헤드부(BH)에 고정되는 풀림감지센서(30)와, 상기 풀림감지센서(30)의 움직임 신호를 송신하는 제1 무선송신부(11)를 포함하는 감지부와,

상기 제1 무선송신부(11)로부터 송신된 데이터를 수신하는 무선수신부(21), 수신된 데이터를 수집 및 저장하는 데이터베이스부가 구비된 서버(23), 서버(23)에 저장된 데이터를 출력하는 디스플레이부(25)를 포함하는 출력부(20)를 포함하여 이루어져 있다.

상기 풀림감지센서(30)는 볼트의 헤드부(BH)에 체결되는 것으로서 하기에 보다 상세하게 설명하고,

상기 풀림감지센서(30)에 의해 헤드부(BH)의 움직임이 감지되면, 이 데이터를 상기 제1 무선송신부(11)를 통하여 출력부(20)의 무선수신부(21)로 송출하게 된다.

이렇게 상기 출력부(20)의 무선수신부(21)는 상기 제1 무선송신부(11)로부터 수신된 움직임 데이터를 서버(23)에 저장하고, 서버(23)에 저장된 데이터를 디스플레이부(25)로 출력하게 된다.

이 때 상기 디스플레이부(25)는 별도로 구성된 제어실의 모니터, 티비 등의 화면으로 이루어질 수 있고, 음성으로 출력할 수도 있으며, 이에 권리범위를 제한 해석해서는 안 된다.

나아가 상기 출력부(20)에는 제2 무선송신부(27)가 더 구비되어, 사용자의 모바일기기로 직접 데이터를 송출할 수 있도록 구성하는 것이 더욱 바람직하다.

또한 상기 모바일기기를 통하여 각 볼트에 체결된 풀림방지센서의 각종 기준 값 및 동작 상태를 개별적으로 세팅할 수 있도록 하는 것이 더욱 바람직하다.

아울러, 보다 효율적인 작업을 위하여, 모바일기기로 전송된 데이터는 증강현실 프로그램을 통하여 출력될 수 있도록 하고,

이에 따라 작업자가 유지보수를 위해 볼트를 모바일기기의 카메라로 비추었을 때, 이상이 있는 볼트가 화면에 다른 색상, 팝업 등으로 표시될 수 있도록 구현하여 보다 손쉽게 유지보수를 진행 할 수 있도록 하는 것이 더욱 바람직하다.

즉, 상기 모바일기기로 전송된 데이터는 모바일기기에 구비되는 증각현실부, 즉 증강현실 엔진을 가동하면 이 프로그램에 출력되게 되고, 이로써 증강현실이 이루어질 수 있도록 구성된다.

상기와 같이 송출되는 데이터는 각각의 볼트에 구비되는 풀림감지센서(30)로부터 송출되는 데이터로, 움직임이 발생하여 볼트의 풀림이 감지되는 경우에만 데이터를 전송할 수도 있고, 평상시 데이터를 수시로 전송하되, 풀림이 감지되는 경우에만 데이터를 출력할 수 있도록 제어하는 것도 가능하며, 이에 권리범위를 제한 해석해서는 안 된다.

또한 수많은 볼트의 식별을 위하여, 각각의 볼트에 결합되는 풀림감지센서(30)에 고유 넘버, 즉 시리얼 번호를 부여하여 풀림이 감지되는 볼트를 특정할 수 있도록 하는 것이 더욱 바람직하다.

다시, 상기 풀림감지센서(30)에 대하여 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이,

먼저 상기 풀림감지센서(30)는 볼트의 헤드부(BH)에 구비되는 것으로서, 9축 모션센서로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

9축 모션센서라 함은 자유 공간에서 동작들을 감지할 수 있는 센서 중 가장 대중화된 센서를 말하며, 9축이라 함은 가속도3축, 관성3축, 지자기3축으로 총 9축의 값이 측정되는 것을 말한다.

먼저, 가속도센서는 가속도를 측정하는 센서로서, 중력가속도가 포함된 정보를 나타낸다. 가속도 센서가 3축이라 함은 센서가 3차원에서 움직일 때, x축, y축, z축 방향의 가속도를 측정할 수 있다는 의미이다.

관성센서(자이로센서)는 가속도를 측정하는 가속도 센서와 달리 각속도를 측정한다. 각속도는 시간당 회전하는 각도를 의미한다.

자기 센서는 지자계를 이용하여 절대적인 방향을 측정하기 위해 사용된다. 지자계의 세기가 작기 때문에 센서 데이터는 주위의 다른 자기 성분에 쉽게 영향을 받게 된다. 이러한 이유로 인해 정확성을 유지하기 위해 지자기센서는 잦은 보정을 필요로 한다.

다시 상기 풀림감지센서(30)는 헤드부(BH)의 일면에 밀착되는 제1 밀착부(311)가 형성된 제1 본체(31)와, 상기 제1 본체(31) 일면에 구비되며, 상기 헤드부(BH)가 내장되는 한 쌍의 가이드봉(33) 및 상기 가이드봉(33)에 슬라이딩 이동되도록 결합되며, 상기 헤드부(BH)의 타면에 밀착되는 제2 밀착부(321)가 구비되는 제2 본체(32)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

보다 상세하게는 제1 본체(31)는 상기 볼트의 헤드부(BH) 일면에 밀착되는 것으로서, 제1 밀착부(311)가 형성되어 있으며, 상기 제1 밀착부(311)는 볼트의 헤드부(BH) 외면과 동일한 형상으로 이루어져 볼트 일면에 밀착될 수 있도록 이루어진다.

상기 볼트의 헤드부(BH) 타면에는 제2 본체(32)가 밀착될 수 있도록 이루어지는데, 상기 제2 본체(32)에는 상기 본체의 타면에 밀착되는 제2 밀착부(321)가 형성되어 있으며, 상기 제1 밀착부(311)와 제2 밀착부(321)는 서로 대향되는 동일한 형상으로 이루어져, 제1 본체(31)가 헤드부(BH)의 일면에 밀착되고, 제2 본체(32)가 헤드부(BH)의 타면에 밀착될 수 있도록 이루어진다.

나아가 상기 제1 본체(31)와 제2 본체(32)를 서로 연결하기 위하여 가이드봉(33)이 구비되어 있는데, 상기 가이드봉(33)은 상기 제1 본체(31)와 제2 본체(32)를 연결하도록 한 쌍으로 이루어져 있으며, 이 한 쌍의 가이드봉(33) 사이에 볼트의 헤드부(BH)가 내장될 수 있도록 이루어진다.

즉, 볼트의 헤드부(BH)를 정면으로 바라보는 경우, 헤드부(BH)의 좌측은 제1 본체(31)의 제1 밀착부(311)가 밀착되고, 우측은 제2 본체(32)의 제2 밀착부(321)가 밀착되며, 헤드부(BH)의 상부와 하부에는 밀착 또는 인접한 위치에 한 쌍의 가이드봉(33)이 각각 위치하는 구조를 갖는다.

또한 헤드부(BH)에 보다 손쉽게 결합하기 위하여, 상기 제2 본체(32)는 상기 가이드봉(33)을 따라 슬라이딩 이동 할 수 있도록 구성되어, 헤드부(BH)에 끼워 넣을 때는 제1 본체(31)와 제2 본체(32)의 간격을 넓히도록 이동시키고, 끼워 넣은 후에 이제2 본체(32)를 제1 본체(31) 방향으로 밀어 제2 밀착부(321)가 헤드부(BH)의 외면에 밀착될 수 있도록 구성한다.

이러한 구성으로 인하여, 볼트의 헤드부(BH)에 움직임이 발생하면, 상기 풀림감지센서(30)가 움직임을 인식할 수 있으며, 이 때 상기 풀림감지센서(30)가 9축 센서로 구성됨에 따라 사용자는 볼트의 현 상황을 3D로 구현하여 송출받을 수도 있으며, 움직임을 보다 정확하게 인지할 수 있는 특성을 갖는다.

아울러 본 발명은 상기 볼트의 풀림을 방지하기 위하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 변형된 볼트를 더 사용할 수 있다.

구체적으로 상기 볼트는 너트 기능의 고정부재(B20)를 구비한 변형볼트로써,

나사공에 끼워져 나사 결합되도록, 외주면에 제1 나사산(B11)을 구비하고, 길이방향으로 관통 형성된 원형의 관통홀(B12)과, 상기 관통홀(B12)의 일측 끝단부에서 외측으로 연장되어 오목 형성된 삼각형의 삽입홈(B13)을 구비한 나사몸통(B10),

외주면에 상기 제1 나사산(B11)에 대응하는 제2 나사산(B21)을 갖고, 상기 삽입홈(B13)에 대응하도록 길이방향으로 관통 형성된 삼각형의 끼움홀(B22)을 구비하되, 상기 나사몸통(B10)에 대하여 외측으로 슬라이드 이동 가능하도록 분절된 3개의 이동편(B23)들로 이루어지고, 상기 끼움홀(B22)의 평면부에 길이방향으로 정지홈(B22a)이 오목 형성되어 있는 복수개의 고정부재(B20),

상기 관통홀(B12)에서 인출입 가능하도록 끼움 결합되는 로드부(B31), 상기 로드부(B31)의 일측 끝단부에서 상기 삽입홈(B13)에 대응하는 형상으로 돌출 연결된 삼각형의 돌출부(B32), 상기 로드부(B31)의 타측 끝단부에 연결된 헤드부(BH)(B33)로 이루어진 조임부재(B30),

상기 나사몸통(B10)의 타측 끝단부와 상기 헤드부(BH)(B33) 사이에 개재되어, 상기 돌출부(B32)가 상기 삽입홈(B13)에 끼워지도록 조임부재(B30)를 탄성 지지하는 스프링(B40)을 포함하여 이루어져,

상기 볼트를 상기 나사공에 나사 결합 후, 상기 헤드부(BH)(B33)를 누른 상태에서 상기 조임부재(B30)를 계속 조이면, 상기 삽입홈(B13)에서 이탈한 돌출부(B32)가 상기 끼움홀(B22)에서 회전하면서 면접한 이동편(B23)들을 외측으로 벌려 고정부재(B20)를 너트로 변환시킨 후, 돌출부(B32)의 모서리부(B32a)가 각 이동편(B23)의 정지홈(B22a)에 끼워져, 볼트의 너트 체결이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 먼저 상기 나사몸통(B10)은 일반적인 무두볼트 형태로써, 길이방향으로 관통홀(B12)이 형성되고, 상기 관통홀(B12)의 일측 끝단부에 삽입홈(B13)이 형성되되, 상기 관통홀(B12)의 단면 형상은 원형이고, 상기 삽입홈(B13)의 단면 형상은 삼각형이다.

그리고 상기 고정부재(B20)는, 상기 나사몸통(B10)의 길이를 연장시키는 것으로, 상기 제1 나사산(B11)에서 일측으로 연장 연결된 제2 나사산(B21)을 갖는 3개의 이동편(B23)들로 이루어지며, 각 고정부재(B20)의 이동편(B23)들은 내측에 상기 삽입홈(B13)에 대응하는 끼움홀(B22)이 길이방향으로 관통하여 형성된다.

또한 상기 끼움홀(B22)의 평면부, 보다 엄밀하게는 끼움홀(B22)의 꼭짓점들 중간 높이에는 끼움홀(B22)의 꼭짓점과 동일하게 각이 진 정지홈(B22a)이 오목 형성된다.

이러한 고정부재(B20)는, 상기 나사몸통(B10)과 접하는 이동편(B23)들의 타면 및 고정부재(B20)들이 서로 접하는 각 이동편(B23)들의 양면에, 외측으로 슬라이딩 가능하게 걸림 결합된 이동돌기(B14) 및 이동홈(B23a)이 형성되어, 고정부재(B20)들이 서로 연결되면서 나사몸통(B10)과 함께 회전 가능하게 하면서, 이동편(B23)의 내측에서 외측으로 가압이 이루어질 경우 각 이동편(B23)들이 방사상으로 펴지면서 벌어진다.

다음으로 상기 조임부재(B30)는 상기 나사몸통(B10) 및 상기 고정부재(B20)를 조임 방향으로 회전 가능하게 하는 것으로, 로드부(B31)의 일측 끝단부에 상기 삽입홈(B13) 및 끼움홀(B22)에 대응하는 삼각형의 돌출부(B32)가 구비되고, 로드부(B31)의 타측 끝단부에는 나사몸통(B10) 외부로 노출되며 공구홈(B33a)을 구비한 헤드부(BH)(B33)가 구비된다.

그리고 상기 스프링(B40)은, 압축 반대 방향으로 탄성력을 발휘하여, 상기 헤드부(BH)(B33)가 상기 나사몸통(B10)에서 멀어지도록, 즉 조임부재(B30)가 나사몸통(B10)의 길이방향 타측으로 인출되도록 가압한다.

이러한 본 발명의 볼트는, 도 3의 [A]와 같이, 스프링(B40)에 의해 조임부재(B30)가 나사몸통(B10)의 타측으로 인출되도록 강제되어, 상기 돌출부(B32)가 삽입홈(B13)에 끼워져 있으므로, 볼트를 나사공에 끼운 후 공구를 이용해 조임부재(B30)를 조임 방향으로 회전시키면, 나사몸통(B10) 및 고정부재(B20)들이 함께 회전하면서 나사공에 나사 결합된다.

그리고 볼트의 1차 나사 결합 완료 후, 도 3의 [B]와 같이, 공구로 헤드부(BH)(B33)를 눌러 돌출부(B32)를 삽입홈(B13)에서 이탈시키면, 돌출부(B32)가 대응하는 형상의 끼움홀(B22)로 인입되며, 이 상태에서 조임부재(B30)를 조임방향으로 다시 회전시키면, 나사몸통(B10)이 회전하지 않은 상태에서 조임부재(B30)만이 2차 회전하면서 돌출부(B32)의 모서리부(B32a)가 이에 접촉하는 이동편(B23)들의 평면부를 외측으로 가압하여, 해당 이동편(B23)들이 외측으로 슬라이드 이동하여 나사몸통(B10)의 외경보다 크게 벌어지게 된다.

이때 돌출부(B32)에 의해 벌림 동작하는 고정부재(B20)는 조임부재(B30)의 누름 깊이에 따라 달라진다. 즉, 조임부재(B30)를 누름과 동시에 조임 방향으로 압력을 가하면, 나사공 내부에 위치하는 고정부재(B20)는 벌어지지 않고, 나사공외부에 위치하는 고정부재(B20)만이 벌어지게 된다.

또한 상기 조임부재(B30)의 2차 회전 시, 이동편(B23)들을 가압하는 돌출부(B32)의 모서리부(B32a)가 회전 이동하면서, 이동편(B23)들의 정지홈(B22a)에 끼워져 회전이 정지된 상태로 이동편(B23)들의 벌림 상태가 유지된다.

이렇게 조임부재(B30)의 2차 회전이 완료되면, 스프링(B40)에 의해 조임부재(B30)가 나사몸통(B10)에서 다시 인출되도록 강제되는데, 정지홈(B22a)에 끼워진 돌출부(B32)의 모서리부(B32a)가 나사몸통(B10) 또는 벌어지지 않은 이동편(B23)들에 걸리게 되어 조임부재(B30)의 인출이 불가능해지고,

이에 따라 벌어진 고정부재(B20)와 헤드부(BH)(B33) 사이에 장치가 끼워지는 형태로 결합되어, 벌어진 고정부재(B20)의 이동편(B23)들이 너트의 기능을 대신해 볼트가 분리되는 것을 방지하고, 만약 조임부재(B30)의 풀림 방향으로 외력이 작용하더라도, 돌출부(B32)가 이동편(B23)의 정지홈(B22a)에 끼워져 나사몸통(B10) 또는 벌어지지 않은 이동편(B23)들에 걸림 결합된 상태여서, 조임부재(B30) 자체의 인출이 불가능하여 조임부재(B30), 즉 볼트가 풀림 방향으로 회전하여 풀리는 것을 방지할 수 있다.

즉, 나사공에서 볼트 전체가 풀림 방향으로 회전하여 분리되기 위해선 나사몸통(B10)이 나사공에서 풀림 방향으로 회전하면서 이동하는 것이 선결되어야 하는데, 나사몸통(B10)과 고정부재(B20)들의 슬라이딩 결합 구조 및 돌출부(B32)의 걸림 결합 구조로 인해, 나사몸통(B10) 자체의 분리 방향 이동이 불가능하게 되어 볼트 전체의 풀림 방향 회전이 불가능해져, 고정부재(B20)나 헤드부(BH)(B33) 등을 파손하지 않는 한 결합 완료된 볼트를 풀림방향으로 회전시켜 분리할 수 없기 때문에, 너트를 체결한 것과 같이 볼트의 결합력이 일반 나사 결합보다 더 견고해진다.

뿐만 아니라, 조임부재(B30)의 누름 깊이에 따라 벌어지는 고정부재(B20)들이 달라지므로, 볼트로 결합하는 부재들의 두께에 상관없이 상기 고정부재(B20)들 중 일부가 너트의 기능을 대체할 수 있다. 즉, 나사몸통이 결합되는 나사공의 길이가 짧으면 나사몸통(B10)에 가까운 고정부재(B20)들이 벌어지고, 나사공의 길이가 길면 나사몸통(B10)에서 먼 고정부재(B20)들이 벌어지게 되므로, 고정부재(B20)와 헤드부(BH)(B33)가 부재들의 양면에 모두 밀착되면서 견고한 결합이 이루어진다.

또 이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조 및 구성을 갖는 IOT 기반 볼트 풀림 감지 시스템을 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

S : 풀림감지 시스템 B : 볼트
BH : 헤드부 10 : 감지부
11 : 제1 무선송신부 20 : 출력부
21 : 무선수신부 23 : 서버
25 : 디스플레이부 27 : 제2 무선송신부
30 : 풀림감지센서 31 : 제1 본체
311 : 제1 밀착부 32 : 제2 본체
321 : 제2 밀착부 33 : 가이드봉

Claims

헤드부와 나사부로 이루어지는 볼트에 있어서;
헤드부에 고정되는 풀림감지센서(30)와, 상기 풀림감지센서(30)의 움직임 신호를 송신하는 제1 무선송신부(11)를 포함하는 감지부(10);
상기 제1 무선송신부(11)로부터 송신된 데이터를 수신하는 무선수신부(21), 수신된 데이터를 수집 및 저장하는 데이터베이스부가 구비된 서버(23), 서버(23)에 저장된 데이터를 출력하는 디스플레이부를 포함하는 출력부(20);
를 포함하여 이루어지되,
상기 풀림감지센서(30)는
헤드부의 일면에 밀착되는 제1 밀착부(311)가 형성된 제1 본체(31)와, 상기 제1 본체(31) 일면에 구비되며, 상기 헤드부가 내장되는 한 쌍의 가이드봉(33) 및 상기 가이드봉(33)에 슬라이딩 이동되도록 결합되며, 상기 헤드부의 타면에 밀착되는 제2 밀착부(321)가 구비되는 제2 본체(32)를 포함하여 이루어져,
상기 볼트의 헤드부에 움직임이 발생하면, 상기 풀림감지센서가 함께 움직임에 따라 움직임을 인식할 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 IOT 기반 볼트 풀림 감지 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 볼트는 고정부재(B20)를 구비한 변형볼트(B)로써,
나사공에 끼워져 나사 결합되도록, 외주면에 제1 나사산(B11)을 구비하고, 길이방향으로 관통 형성된 원형의 관통홀(B12)과, 상기 관통홀(B12)의 일측 끝단부에서 외측으로 연장되어 오목 형성된 삼각형의 삽입홈(B13)을 구비한 나사몸통(B10)과,
외주면에 상기 제1 나사산(B11)에 대응하는 제2 나사산(B21)을 갖고, 상기 삽입홈(B13)에 대응하도록 길이방향으로 관통 형성된 삼각형의 끼움홀(B22)을 구비하되, 상기 나사몸통(B10)에 대하여 외측으로 슬라이드 이동 가능하도록 분절된 3개의 이동편(B23)들로 이루어지고, 상기 끼움홀(B22)의 평면부에 길이방향으로 정지홈(B22a)이 오목 형성되어 있는 복수개의 고정부재(B20)와,
상기 관통홀(B12)에서 인출입 가능하도록 끼움 결합되는 로드부(B31), 상기 로드부(B31)의 일측 끝단부에서 상기 삽입홈(B13)에 대응하는 형상으로 돌출 연결된 삼각형의 돌출부(B32), 상기 로드부(B31)의 타측 끝단부에 연결된 헤드부(B33)로 이루어진 조임부재(B30),
상기 나사몸통(B10)의 타측 끝단부와 상기 헤드부(B33) 사이에 개재되어, 상기 돌출부(B32)가 상기 삽입홈(B13)에 끼워지도록 조임부재(B30)를 탄성 지지하는 스프링(B40)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 IOT 기반 볼트 풀림 감지 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 풀림감지센서(30)는 9축 모션센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 IOT 기반 볼트 풀림 감지 시스템.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 출력부(20)에는
상기 서버에 저장된 데이터를 모바일기기로 전송하는 제2 무선송신부(27)가 구비되며,
모바일기기에는 증강현실엔진으로 구성된 증강현실부가 구동되면, 상기 데이터가 함께 출력되어 AR(Augmented Reality) 증강현실 기능을 수행할 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 IOT 기반 볼트 풀림 감지 시스템.