KR102016531B1

KR102016531B1 - 안전진단용 균열길이 측정장치

Info

Publication number: KR102016531B1
Application number: KR1020190000565A
Authority: KR
Inventors: 황광철
Original assignee: (주)한국종합시설안전
Priority date: 2019-01-03
Filing date: 2019-01-03
Publication date: 2019-08-30

Abstract

본 발명은 구조물에 생긴 균열의 길이를 연속적으로 측정하는데 이용되는 안전진단용 균열길이 측정장치에 관한 것으로, 회전체(40)의 상면에 형성되는 걸림홈(43); 조향축(30)의 외주면에 설치되고, 수직안내구멍(81)을 갖는 플런저안내블록(80); 플런저안내블록(80)의 수직안내구멍(81)에 삽입되어 상하로 미끄러지는 슬라이드중공축(82); 슬라이드중공축(82)의 중심에 설치되고, 하단부가 걸림홈(43)에 걸리는 플런저(83); 플런저(83)의 외주면에 형성되는 스프링시트(84); 스프링시트(84)와 슬라이드중공축(82)의 사이에 설치되는 완충스프링(85); 슬라이드중공축(82)에 형성되는 가이드홈(86); 플런저(83)에 설치되고, 가이드홈(86)을 따라 미끄러지는 걸림핀(87); 조향축(30)에 설치되는 마이크로서보(90); 마이크로서보(90)에 설치되는 서보암(91); 서보암(91)과 슬라이드중공축(82)을 연결하는 커넥팅로드(92); 서보암(91)과 커넥팅로드(92)의 상단을 관통하는 연결핀(93); 슬라이드중공축(82)과 커넥팅로드(92)의 하단을 관통하는 링크핀(94)을 포함한다.

Description

안전진단용 균열길이 측정장치{Crack Length Measuring Device for Safety Diagnosis}

본 발명은 구조물의 안전진단 및 안전점검시 구조물에 생긴 균열의 길이를 측정하는데 이용하는 안전진단용 균열길이 측정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 로터리인코더와 측정휠을 이용해서 균열의 길이를 연속적으로 측정할 수 있도록 한 안전진단용 균열길이 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 구조물에 생긴 균열이 기둥이나 내력벽에 슬래브 등에 발생된 경우 균열의 길이와 폭을 측정한 다음 기록해서 균열의 발생원인과 구조물의 안전을 진단함으로써 귀중한 인명과 재산을 보호할 수 있다.

이와 같이 구조물에 생긴 균열의 길이를 측정하는 경우 종래에는 첨부도면 도 1에 도시된 바와 같이 줄자와 같은 직선형 자를 이용해서 직선구간(A~K까지)마다 일일이 측정한 다음 합산해서 구조물(10)에 생긴 균열부(12)의 전체 길이를 산출하거나 균열부(12)의 시작점에서 종단점까지 최단거리(S)를 측정하고 있었다.

그러나, 구조물(10)에 생긴 균열부(12)의 길이를 직선구간마다 일일이 수회에 걸쳐 측정하는 작업은 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라 균열이 천장이나 높고 위험한 부위에 발생한 경우 측정작업이 어렵고 위험하게 되는 문제점이 있었다.

또, 균열부(12)의 시작점에서 종단점까지 최단거리(S)를 측정하는 것은 시간을 단축시킬 수 있지만 실제 균열길이와 측정치 간의 오차가 크게 발생되는 문제점이 있었다.

국내 등록특허공보 제10-0601358호(공고일 2006.07.24.) 국내 등록특허공보 제10-0779096호(공고일 2007.11.27.) 국내 등록특허공보 제10-1764640호(공고일 2017.08.07.) 국내 등록특허공보 제10-1406326호(공고일 2014.06.12.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 구조물에 발생된 균열부의 길이를 신속하고 정밀하게 측정할 수 있는 안전진단용 균열길이 측정장치를 제공함에 있다.

삭제

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 안전진단용 균열길이 측정장치는, 손잡이를 갖는 폴대; 폴대의 하단부에 연결되는 중공형의 조향축; 조향축의 하부 외주면에 설치되는 조향베어링; 조향베어링의 외주면에 설치되는 회전체; 회전체의 양면에 설치되고, 서로 일정한 간격을 이루는 한 쌍의 클레비스판; 클레비스판을 가로지르는 휠샤프트; 클레비스판에 설치되어 휠샤프트의 양단을 각각 지지하는 휠베어링; 휠샤프트에 설치되고, 구조물에 생긴 균열부를 따라 구르는 측정휠; 클레비스판에 설치되어 측정휠의 회전수를 검출하고, 인코더축을 갖는 로터리인코더; 로터리인코더로부터 검출되는 회전수를 카운트하여 소정의 길이 단위로 환산하는 주제어부; 주제어부로부터 환산된 균열부의 길이를 출력하는 디스플레이부; 주제어부에 접속되어 균열부의 길이측정 시작과 종료를 입력하는 조작부를 포함하는 것에 있어서,
회전체의 상면에 형성되는 걸림홈; 조향축의 외주면에 설치되고, 수직안내구멍을 갖는 플런저안내블록; 플런저안내블록의 수직안내구멍에 삽입되어 상하로 미끄러지는 슬라이드중공축; 슬라이드중공축의 중심에 설치되고, 하단부가 걸림홈에 걸리는 플런저; 플런저의 외주면에 형성되는 스프링시트; 스프링시트와 슬라이드중공축의 사이에 설치되는 완충스프링; 슬라이드중공축에 형성되는 가이드홈; 플런저에 설치되고, 가이드홈을 따라 미끄러지는 걸림핀; 조향축에 설치되는 마이크로서보; 마이크로서보에 설치되는 서보암; 서보암과 슬라이드중공축을 연결하는 커넥팅로드; 서보암과 커넥팅로드의 상단을 관통하는 연결핀; 슬라이드중공축과 커넥팅로드의 하단을 관통하는 링크핀을 포함하는 특징이 있다.

본 발명은 로터리인코더와 마이크로서보에 접속되는 무선제어부; 무선제어부와 주제어부에 각각 접속되고, 무선제어부와 주제어부 간에 데이터 통신을 무선으로 매개하는 제 1무선송수신부와 제 2무선송수신부; 주제어부에 접속되어 균열부의 측정시작과 종료를 음성으로 출력하는 음성출력부를 포함하는 특징이 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 균열부(102)를 따라 굴리는 측정휠(52)과 로터리인코더(60)를 이용해서 균열부(102)의 길이를 연속해서 측정할 수 있도록 구성되어 있으므로, 측정정밀도를 향상시킬 수 있는 것은 물론이고 측정시간을 크게 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

조향축(30) 하부에 끼워진 조향베어링(31)에 의해 자유롭게 회전되는 회전체(40)가 구비되어 있기 때문에 측정휠(52)의 경로변경을 부드럽게 할 수 있는 효과가 있다.

마이크로서보(90)에 의해 작동되는 플런저(83)에 의해 회전체(40)의 회전을 정지시킬 수 있도록 구성되어 있기 때문에 폴대(21)를 거꾸로 세워서 측정휠(52)을 회전체(40)의 회전중심보다 높은 곳에 위치시킬 때 측정휠(52)의 무게에 의해 회전체(40)가 회전되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

슬라이드중공축(82)과 플런저(83)의 사이에 완충스프링(85)이 구비되어 있으므로, 서보암(91)이 과도하게 회전될 때 마이크로서보(90)의 파손을 방지할 수 있는 효과가 있고, 회전체(40)가 강제로 회전되는 경우 플런저(83)와 회전체(40)의 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.

로크볼트(33)의 선단과 조향축(30)에 형성된 면취부(32) 간의 거리를 로크볼트(33)를 회전시켜서 조정하면, 회전체(40)의 회전제한각도를 임의로 변경시킬 수 있는 효과가 있다.

로크볼트(33)에 의해 면취부(32)를 압박하면 회전체(40)의 회전을 수동으로 정지시킬 수 있는 효과가 있다.

로크볼트(33)를 면취부(32)로부터 크게 떨어뜨리면, 회전체(40)를 360도 자유롭게 회전시킬 수 있는 효과가 있다.

제 1무선송수신부(74)와 제 2무선송수신부(75)에 의해 주제어부(70)와 무선제어부(73) 간에 무선으로 데이터를 송수신할 수 있도록 구성되어 있기 때문에 주제어부(70)와 무선제어부(73)를 폴대(21) 내부를 통해 유선으로 연결했을 때에 비해 폴대(21)의 길이를 조정할 때 발생할 수 있는 선의 꼬임이나 단선을 염려할 필요가 없게 되는 효과가 있다.

더 나아가서 본 발명은 클레비스판(41b)에 인출공(46)이 형성되어 있기 때문에 로터리인코더(60)가 클레비스판(41b)에 간섭되는 것을 방지할 수 있는 것은 물론이고, 클레비스판(41a)(41b) 사이의 좁은 공간에 로터리인코더(60)를 위치시킬 수 있기 때문에 공간활용을 증대시킬 수 있는 효과도 있다.

인출공(46)에 형성된 노치(47)에 의해 로터리인코더(60)로부터 인출된 신호선(66)이 클레비스판(41b)에 간섭되는 것을 방지할 수 있는 효과도 기대할 수 있다.

도 1은 종래 구조물에 생긴 균열부의 길이를 측정하는 것을 개략적으로 보인 도면
도 2는 본 발명에 따른 전체 사시도
도 3은 본 발명에 따른 주요부를 확대해서 보인 사시도
도 4는 본 발명에 따른 분해사시도
도 5는 도 4의 저면측 분해사시도
도 6은 본 발명에 따른 측면도
도 7은 본 발명에 따른 측단면도
도 8은 본 발명에 따른 회전체가 회전된 상태를 보인 부분 정단면도
도 9는 도 8의 평면도
도 10은 본 발명에 따른 측정휠을 보인 정단면도
도 11은 본 발명에 따른 로터리인코더와 피동풀리가 인서트중공축에 의해 연결된 것을 보인 정단면도
도 12는 본 발명에 따른 블록구성도

이하 본 발명에 따른 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

첨부도면 도 2 내지 도 12에 도시된 바와 같이 본 발명은 손잡이(20)를 갖는 폴대(21); 폴대(21)의 하단부에 연결되는 중공형의 조향축(30); 조향축(30)의 하부 외주면에 설치되는 조향베어링(31); 조향베어링(31)의 외주면에 설치되는 회전체(40)를 포함한다.

도 2에 도시된 바와 같이 폴대(21)는 길이를 조절할 수 있는 신축형으로 구성할 수 있으며, 폴대(21)의 상단에는 손잡이(20)가 설치되고, 폴대(21)의 중간에는 길이 조정 후 고정을 위한 콜릿척(22)을 설치할 수 있다.

조향축(30)의 상부에는 폴대(21)의 하단 중심으로 삽입되는 삽입부(35)를 형성할 수 있으며, 폴대(21)에 삽입부(35)를 삽입할 때 삽입부(35)의 외주면에 접착제를 도포하면 삽입부(35)가 폴대(21)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

도 4, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이 회전체(40)에 조향베어링(31)을 설치하기 위해 회전체(40)에 수직으로 관통되는 베어링삽입구멍(40a)을 형성하고, 조향축(30)의 하부에는 원형단면을 갖는 베어링지지부(36a)를 형성해서 조향베어링(31)의 외륜을 베어링삽입구멍(40a)에 끼운 다음 조향축(30)에 형성된 베어링지지부(36a)를 조향베어링(31)의 내륜에 삽입한다.

이때 도시된 예에서와 같이 조향베어링(31)을 한 쌍으로 구성하면 조향축(30)의 흔들림을 방지할 수 있으며, 베어링지지부(36a)의 하단부에 수나사부(36)를 형성해서 베어링너트(37)로 조이면 조향축(30)이 조향베어링(31)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명은 회전체(40)의 양면에 설치되고, 서로 일정한 간격을 이루는 한 쌍의 클레비스판(41a)(41b); 클레비스판(41a)(41b)을 가로지르는 휠샤프트(50); 클레비스판(41a)(41b)에 설치되어 휠샤프트(50)의 양단을 각각 지지하는 휠베어링(51a)(51b); 휠샤프트(50)에 설치되고, 구조물(100)에 생긴 균열부(102)를 따라 구르는 측정휠(52)을 포함한다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 회전체(40)의 측면과 클레비스판(41a)(41b)의 상부 측면에 서로 중심이 일치되는 체결구멍(40h)(41c)(41d)을 형성하고, 체결볼트(44)를 체결구멍(40h)(41c)(41d)으로 삽입한 다음 반대편으로 돌출된 체결볼트(44)의 단부에 체결너트(45)를 결합해서 클레비스판(41a)(41b)을 회전체(40)에 조립하도록 구성할 수 있다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 회전체(40)에 형성된 위치결정면(40b)에 클레비스판(41a)(41b)의 후단부를 밀착시킨 다음 클레비스판(41a)(41b)에 형성된 스토퍼(48)를 회전체(40)의 밑면 가장자리에 밀착시킨 상태에서 체결볼트(44)와 체결너트(45)에 의해 클레비스판(41a)(41b)을 회전체(40)에 조립하면 정밀조립이 가능하게 되고, 양쪽 휠베어링(51a)(51b)의 중심을 편리하게 일치시킬 수 있게 된다.

휠베어링(51a)(51b)이 삽입되어 지지되는 베어링지지구멍(41f)(41g)을 클레비스판(41a)(41b)의 하부에서 서로 중심이 일치되도록 관통형으로 형성해서 휠베어링(51a)(51b)을 베어링지지구멍(41f)(41g)에 설치한다.

도 10에 도시된 바와 같이 측정휠(52)의 중심에 휠샤프트(50)를 삽입한 다음 측정휠(52)이 좌우방향으로 움직이는 것을 방지하기 위해 측정휠(52)의 외주면에서 중심을 향해 관통된 스크류구멍(부호생략)에 고정스크류(52a)를 결합해서 측정휠(52)을 휠샤프트(50)에 고정할 수 있으며, 꼭 이러한 구성에 한정하지 않고 측정휠(52)의 중심에 형성된 구멍의 내주면에 접착제를 도포한 상태에서 휠샤프트(50)를 측정휠(52)의 중심으로 삽입해서 고정할 수도 있다.

본 발명은 클레비스판(41a)(41b)에 설치되어 측정휠(52)의 회전수를 검출하고, 인코더축(61)을 갖는 로터리인코더(60); 로터리인코더(60)로부터 검출되는 회전수를 카운트하여 소정의 길이 단위로 환산하는 주제어부(70); 주제어부(70)로부터 환산된 균열부(102)의 길이를 출력하는 디스플레이부(71); 주제어부(70)에 접속되어 균열부(102)의 길이측정 시작과 종료를 입력하는 조작부(72)를 포함한다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 일측 클레비스판(41a)에 형성된 접시구멍(41e)으로 접시머리볼트(67)를 삽입한 다음 접시머리볼트(67)를 로터리인코더(60)에 결합해서 로터리인코더(60)를 클레비스판(41a)에 고정할 수 있으며, 접시머리볼트(67)의 볼트머리는 클레비스판(41a)(41b)의 표면과 일치되어 돌출되지 않기 때문에 접시머리볼트(67)가 피동풀리(54)에 간섭되는 것을 방지할 수 있다.

도 4, 도 5, 도 8 및 도 11에 도시된 바와 같이 로터리인코더(60)의 길이가 양측 클레비스판(41a)(41b)이 이루는 간격보다 큰 경우 로터리인코더(60)가 타측 클레비스판(41b)에 간섭되는 것을 방지하기 위해 로터리인코더(60)의 외경보다 큰 내경을 갖는 인출공(46)을 타측 클레비스판(41b)에 형성해서 로터리인코더(60)의 일부를 인출공(46)을 통해 외측으로 돌출시킬 수 있으며, 로터리인코더(60)의 외주면에 설치된 신호선(66)이 인출공(46)에 간섭되는 것을 방지하기 위해 인출공(46)의 상부에 노치(47)를 형성할 수 있다.

이와 같이 로터리인코더(60)로부터 인출되어 있는 신호선(66)은 조향축(30)의 하단 중심에 형성된 구멍을 통해 조향축(30) 내부에 설치되는 무선제어부(73)에 접속할 수 있다.

도 12에 도시된 바와 같이 상기 주제어부(70)와 하기 무선제어부(73)는, 비휘발성의 프로그램 메모리(EEPROM), 휘발성의 데이터 메모리(RAM), 입출력 인터페이스 회로부, 타이머/카운터 회로부, 내장 클럭발생회로부, 연산처리부, 아날로그/디지털 컨버터 등을 갖춘 온칩 또는 온보드 형태의 것으로 구성할 수 있다.

디스플레이부(71)는 예를 들면 백라이트가 구비된 캐릭터 또는 도트매트릭스 형태의 액정 표시장치(LCD, Liquid Crystal Display)를 이용하거나 유기 발광 다이오드(OLED, Organic Light Emitting Diodes)로 구성될 수 있다.

조작부(72)는, 도 12에 도시된 바와 같이 로터리인코더(60)와 측정휠(52)에 의한 균열부(102)의 길이 측정 시작과 종료를 주제어부(70)에 입력하기 위한 스타트/종료스위치(SW1)와, 마이크로서보(90)의 구동에 의해 플런저(83)를 잠금상태로 전환하거나 걸림을 해제하기 위한 잠금/해제스위치(SW2)로 구성될 수 있다.

이때 잠금/해제스위치(SW2)로부터 주제어부(70)로 입력된 신호는 하기의 제 2무선송수신부(75)와 제 1무선송수신부(74)를 통해 무선제어부(73)로 전송된다.

조작부(72)를 구성하는 스타트/종료스위치(SW1)와, 잠금/해제스위치(SW2)는 예를 들면 도 12에 도시된 바와 같이 누르면 접점이 닫히고 손을 떼면 접점이 자동으로 개방되는 푸쉬버튼 스위치로 구성될 수 있다.

상기 스타트/종료스위치(SW1)와, 잠금/해제스위치(SW2)는 예를 들면 도 12에 도시된 바와 같이 전원에 접속된 풀업저항(R1)(R2)에 각각 접속해서 구성할 수 있으며, 이 경우 각 스위치의 접점이 닫히면 그라운드로 전류가 흐르면서 주제어부(70)의 입력포트에 로우레벨의 전위(디지털 신호 "0")가 입력되고, 각 스위치의 접점이 개방되면 전원으로부터 풀업저항(R1)(R2)을 통해 주제어부(70)의 입력포트로 하이레벨의 전위(디지털 신호 "1")가 입력된다.

본 발명은 휠샤프트(50)에 설치되는 구동풀리(53); 로터리인코더(60)의 인코더축(61)에 설치되는 피동풀리(54); 구동풀리(53)로부터 피동풀리(54)로 동력을 전달하는 벨트(55)를 포함한다.

구동풀리(53)는 세트나사(53a)에 의해 휠샤프트(50)에 고정할 수 있으며, 구동풀리(53)와 피동풀리(54)는 예를 들면 타이밍 풀리로 구성할 수 있고, 이 경우 벨트(55)는 타이밍 벨트로 구성된다.

본 발명은 클레비스판(41a)(41b)에 설치되는 텐션암(56); 텐션암(56)에 설치되고, 벨트(55)에 장력을 부여하는 텐션풀리(57); 텐션암(56)에 형성되는 볼트머리지지편(56a); 클레비스판(41a)(41b)에 설치되는 웰드너트(58); 볼트머리지지편(56a)를 관통해서 웰드너트(58)에 결합되는 장력조절볼트(59)를 포함한다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 텐션암(56)은 피봇핀(56b)에 의해 일측 클레비스판(41a)의 바깥쪽에서 회전가능하게 설치되고, 텐션풀리(57)는 텐션암(56)의 단부에 설치된 풀리축(56c)에 자유롭게 회전하도록 설치된다.

이와 같은 웰드너트(58)에 나사 결합되어 있는 장력조절볼트(59)를 돌려서 조이면 장력조절볼트(59)의 볼트머리로부터 볼트머리지지편(56a)으로 압력이 전달되고, 텐션암(56)의 회전에 의해 텐션풀리(57)가 벨트(55)를 더욱 압박하면서 벨트(55)의 장력이 증가하게 되고, 장력조절볼트(59)를 느슨하게 풀면 벨트(55)의 장력이 감소하게 된다.

본 발명은 피동풀리(54)의 중심에 설치되는 인서트중공축(62); 피동풀리(54)와 인서트중공축(62)에 각각 형성되고, 서로 중심이 일치되는 나사구멍(63)(64); 나사구멍(63)(64)을 통해 로터리인코더(60)의 인코더축(61)을 가압하는 세트스크류(65)를 포함한다.

도 11에 도시된 바와 같이 인서트중공축(62)은 피동풀리(54)의 중심에 형성된 구멍의 내경이 로터리인코더(60)의 인코더축(61) 외경보다 큰 경우에 사용되는 것으로, 인서트중공축(62)을 피동풀리(54)의 중심으로 삽입할 때 인서트중공축(62)의 외주면에 접착제를 도포하면 인서트중공축(62)과 피동풀리(54)를 결합할 수 있다.

본 발명은 조향축(30)의 외주면에 형성되는 면취부(32); 면취부(32)를 향해 회전체(40)에 형성되는 탭구멍(42); 탭구멍(42)에 결합되고, 면취부(32)에 밀착되거나 이격되는 로크볼트(33); 로크볼트(33)에 결합되는 로크너트(34)를 포함한다.

면취부(32)는, 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이 베어링지지부(36a)의 외주면에 형성할 수 있으며, 로크볼트(33)가 면취부(32)로부터 완전히 이격되면 조향축(30)을 중심으로 회전체(40)를 360도 회전시킬 수 있으며, 로크볼트(33)가 면취부(32)와 약간 틈을 형성하고 이격되면 회전체(40)의 회전각도를 임의로 제한할 수 있고, 로크볼트(33)가 면취부(32)에 밀착되면 회전체(40)의 회전을 정지시킬 수 있으며, 로크너트(34)를 로크볼트(33)에 타이트 하게 조이면 로크볼트(33)의 흔들림을 방지할 수 있다.

본 발명은 회전체(40)의 상면에 형성되는 걸림홈(43); 조향축(30)의 외주면에 설치되고, 수직안내구멍(81)을 갖는 플런저안내블록(80); 플런저안내블록(80)의 수직안내구멍(81)에 삽입되어 상하로 미끄러지는 슬라이드중공축(82); 슬라이드중공축(82)의 중심에 설치되고, 하단부가 걸림홈(43)에 걸리는 플런저(83)를 포함한다.

플런저안내블록(80)은 도 4, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이 플런저안내블록(80)의 후면에 탭홀(80t)을 형성하고, 조향축(30)에 형성된 평면커팅부(80p)에 플런저안내블록(80)을 밀착시킨 다음 블록체결볼트(39)를 조향축(30)에 형성된 관통구멍(30h)을 통해 탭홀(80t)에 결합해서 플런저안내블록(80)을 조향축(30)에 고정한다.

플런저안내블록(80)의 상단에서 아래쪽 방향으로 슬라이드홈(88)을 형성해서 걸림핀(87)을 상하방향으로 안내하도록 한다.

이와 같은 슬라이드홈(88)은 마이크로서보(90)와 서보암(91)에 의해 슬라이드중공축(82)이 과도하게 하강될 때 슬라이드홈(88)의 하단에 걸린 걸림핀(87)에 의해 플런저(83)의 과도한 하강을 방지하는 역할을 한다.

본 발명은 플런저(83)의 외주면에 형성되는 스프링시트(84); 스프링시트(84)와 슬라이드중공축(82)의 사이에 설치되는 완충스프링(85); 슬라이드중공축(82)에 형성되는 가이드홈(86); 플런저(83)에 설치되고, 가이드홈(86)을 따라 미끄러지는 걸림핀(87)을 포함한다.

완충스프링(85)은, 예를 들면 스프링 강선을 나선형으로 감아서 만든 압축코일 스프링으로 구성할 수 있으며, 마이크로서보(90)의 과도한 회전에 의해 플런저(83)가 더 이상 하강될 수 없을 때 마이크로서보(90)의 동력계통이 고장나는 것을 방지하기 위한 것이다.

또, 플런저(83)가 회전체(40)의 상면에 형성되어 있는 걸림홈(43)에 걸려 있는 상태에서 회전체(40)가 회전방향으로 강제적으로 힘을 받는 경우 완충스프링(85)이 압축되면서 플런저(83)의 걸림을 해제시킴으로써 플런저(83)와 회전체(40)의 파손을 방지하는 역할도 하게 된다.

본 발명은 조향축(30)에 설치되는 마이크로서보(90); 마이크로서보(90)에 설치되는 서보암(91); 서보암(91)과 슬라이드중공축(82)을 연결하는 커넥팅로드(92); 서보암(91)과 커넥팅로드(92)의 상단을 관통하는 연결핀(93); 슬라이드중공축(82)과 커넥팅로드(92)의 하단을 관통하는 링크핀(94)을 포함한다.

마이크로서보(90)는 인가되는 펄스폭에 따라 회전각도가 변경되는 구동기구로서, 마이크로서보(90)의 출력축(부호 생략)에 서보암(91)을 연결해서 동력을 전달한다.

도 4, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이 조향축(30)의 외주면에 형성된 평면커팅부(80p)에 사각구멍(38)을 형성하고, 마이크로서보(90)의 몸체를 사각구멍(38)에 끼운 후 마이크로서보(90)의 상하부에 형성된 날개부를 관통하는 서보고정볼트(95)를 평면커팅부(30p)에 형성된 나사홀(30a)에 결합해서 마이크로서보(90)를 조향축(30)에 고정한다.

연결핀(93)은 커넥팅로드(92)와 서보암(91)을 회전가능하게 연결하기 위한 것으로 커넥팅로드(92)와 서보암(91)에 형성된 구멍으로 연결핀(93)을 삽입한 다음 연결핀(93)의 양단을 구부려서 연결핀(93)의 이탈을 방지하도록 한다.

링크핀(94)은 슬라이드중공축(82)과 커넥팅로드(92)를 회전가능하게 연결하기 위한 것으로, 슬라이드중공축(82)과 커넥팅로드(92)에 형성된 구멍으로 링크핀(94)을 삽입한 다음 슬라이드중공축(82)에 결합되는 링크핀(94)의 양단은 압입해서 링크핀(94)의 이탈을 방지하고, 커넥팅로드(92)에는 링크핀(94)이 헐겁게 끼워지도록 구성할 수 있다.

본 발명은 로터리인코더(60)와 마이크로서보(90)에 접속되는 무선제어부(73); 무선제어부(73)와 주제어부(70)에 각각 접속되고, 무선제어부(73)와 주제어부(70) 간에 데이터 통신을 무선으로 매개하는 제 1무선송수신부(74)와 제 2무선송수신부(75); 주제어부(70)에 접속되어 균열부(102)의 측정시작과 종료를 음성으로 출력하는 음성출력부(76)를 포함한다.

제 1무선송수신부(74)와 제 2무선송수신부(75)는 예를 들면 근거리 통신에 유리한 블루투스 통신회로를 이용해서 구성할 수 있다.

제 1무선송수신부(74)와 제 2무선송수신부(75)를 매개로 주제어부(70)와 무선제어부(73)가 데이터를 송수신하도록 구성한 이유는, 폴대(21)의 상단 내부와 손잡이(20) 내부에 설치되는 주제어부(70)와 조향축(30) 내부에 설치되는 무선제어부(73) 간의 거리가 유선으로 연결하기에는 멀고, 주제어부(70)와 무선제어부(73)를 유선으로 접속할 경우 폴대(21) 길이를 조정할 때 선이 끊어지거나 꼬이는 것을 방지하기 위함이다.

음성출력부(76)는, 예를 들면 도 12에 도시된 바와 같이 소정의 전압으로 구동되는 압전부저를 이용해서 구성하거나 앰프회로가 구비된 스피커로 구성할 수 있다.

이하 본 발명에 따른 작용을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 플런저(83)가 상승되어 회전체(40)의 걸림이 해제된 상태에서 벽면의 높은 곳에 생긴 균열의 길이를 위에서 아래쪽 방향으로 측정하기 위해 폴대(21)를 거꾸로 세우면, 회전체(40)가 측정휠(52)의 자중에 의해 회전되면서 측정휠(52)이 아래쪽에 위치되어 측정이 어렵게 될 수 있는데, 이를 방지하기 위해 폴대(21)를 거꾸로 세우기 전에 도 12에 도시된 바와 같이 잠금/해제스위치(SW2)를 누르면 플런저(83)를 잠금 상태로 전환해서 회전체(40)의 회전을 방지할 수 있게 된다.

이때 잠금/해제스위치(SW2)를 누르면 주제어부(70)로 입력된 신호가 제 2무선송수신부(75)와 제 1무선송수신부(74)를 통해 무선제어부(73)로 전송되어 잠금/해제스위치(SW2)를 한번 누를 때마다 마이크로서보(90)가 정방향과 역방향으로 번갈아 회전되면서 플런저(83)가 잠금 또는 해제상태로 전환되는데, 이때 플런저(83)를 하강시켜서 걸림홈(43)에 걸리도록 하면 회전체(40)가 자유롭게 회전되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이와 같이 회전체(40)의 회전이 방지된 상태에서 폴대(21)를 거꾸로 세우고 측정휠(52)을 회전체(40)의 회전중심 보다 높은 곳에 위치시킨 상태에서 측정휠(52)을 벽면에 밀착시킨 다음 균열부(102)의 길이를 측정하기 위해 잠금/해제스위치(SW2)를 누르면 마이크로서보(90)와 플런저(83)에 의해 회전체(40)의 잠금이 해제되어 방향전환시 회전체(40)를 자유롭게 회전할 수 있게 된다.

즉, 마이크로서보(90)에 설치된 서보암(91)이 도 8에 도시된 바와 같이 반시계방향으로 회전되면, 서보암(91)으로부터 출력된 동력이 커넥팅로드(92)를 통해 슬라이드중공축(82)으로 전달되어 슬라이드중공축(82)이 플런저안내블록(80)에 형성된 수직안내구멍(81)을 따라 수직방향으로 상승 되고, 걸림핀(87)에 걸려 있는 플런저(83)가 상승되면서 걸림홈(43)으로부터 이탈되어 걸림이 해제되며, 그 반대로 서보암(91)이 시계방향으로 회전되면 플런저(83)가 걸림홈(43)에 걸리면서 회전체(40)의 회전이 정지된다.

플런저(83)가 하강되기 전에 회전체(40)에 형성된 걸림홈(43)의 중심이 플런저(83)의 중심과 일치되어 있어야만 플런저(83)가 걸림홈(43)으로 진입할 수 있게 된다.

위와 같이 마이크로서보(90)와 플런저(83)에 의해 회전체(40)의 걸림이 해제되어 자유롭게 회전할 수 있는 상태에서 스타트/종료스위치(SW1)를 눌러서 측정시작을 주제어부(70)에 알린 다음 측정휠(52)을 균열부(102)를 따라 굴리면, 측정휠(52)로부터 발생된 회전력이 구동풀리(53)와 벨트(55)를 통해 피동풀리(54)로 전달되어 로터리인코더(60)가 회전되면서 측정휠(52)의 회전수에 비례한 펄스가 로터리인코더(60)로부터 출력된다.

로터리인코더(60)로부터 출력된 펄스를 무선제어부(73)가 입력받고 제 1무선송수신부(74)와 제 2무선송수신부(75)를 통해 주제어부(70)로 전송되면, 주제어부(70)에서 펄스수에 따른 길이를 산출하여 디스플레이부(71)를 통해 출력하게 된다.

한편, 균열부(102)를 따라 측정휠(52)을 굴리면서 방향을 전환하기 위해 폴대(21)를 움직이면, 회전체(40)가 조향축(30)에 설치된 조향베어링(31)을 중심으로 회전되면서 부드러운 방향전환이 가능하게 된다.

균열부(102)의 종단에 이르러 측정을 종료하는 경우에는 스타트/종료스위치(SW1)를 누르면 측정휠(52)이 공회전되는 경우 주제어부(70)가 카운트를 종료하기 때문에 측정값에 영향을 미치지 못하게 된다.

스타트/종료스위치(SW1)를 누를 때마다 음성출력부(76)에서 부저음이 출력되어 스타트/종료를 음성신호로 사용자에게 알려주게 된다.

20 : 손잡이 21 : 폴대
22 : 콜릿척 30 : 조향축
30a : 나사홀 80p : 평면커팅부
30h : 관통구멍 31 : 조향베어링
32 : 면취부 33 : 로크볼트
34 : 로크너트 35 : 삽입부
36 : 수나사부 36a : 베어링지지부
37 : 베어링너트 38 : 사각구멍
39 : 블록체결볼트 40 : 회전체
40a : 베어링삽입구멍 40b : 위치결정면
40h,41c,41d : 체결구멍 41a,41b : 클레비스판
41e : 접시구멍 41f,41g : 베어링지지구멍
42 : 탭구멍 43 : 걸림홈
44 : 체결볼트 45 : 체결너트
46 : 인출공 47 : 노치
48 : 스토퍼 50 : 휠샤프트
51a,51b : 휠베어링 52 : 측정휠
52a : 고정스크류 53 : 구동풀리
53a : 세트나사 54 : 피동풀리
55 : 벨트 56 : 텐션암
56a : 볼트머리지지편 56b : 피봇핀
56c : 풀리축 57 : 텐션풀리
58 : 웰드너트 59 : 장력조절볼트
60 : 로터리인코더 61 : 인코더축
62 : 인서트중공축 63,64 : 나사구멍
65 : 세트스크류 66 : 신호선
67 : 접시머리볼트 70 : 주제어부
71 : 디스플레이부 72 : 조작부
73 : 무선제어부 74 : 제 1무선송수신부
75 : 제 2무선송수신부 76 : 음성출력부
80 : 플런저안내블록 80t : 탭홀
81 : 수직안내구멍 82 : 슬라이드중공축
83 : 플런저 84 : 스프링시트
85 : 완충스프링 86 : 가이드홈
87 : 걸림핀 88 : 슬라이드홈
90 : 마이크로서보 91 : 서보암
92 : 커넥팅로드 93 : 연결핀
94 : 링크핀 95 : 서보고정볼트
100 : 구조물 102 : 균열부
SW1 : 스타트/종료스위치 SW2 : 잠금/해제스위치
R1,R2 : 풀업저항

Claims

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손잡이(20)를 갖는 폴대(21);
상기 폴대(21)의 하단부에 연결되는 중공형의 조향축(30);
상기 조향축(30)의 하부 외주면에 설치되는 조향베어링(31);
상기 조향베어링(31)의 외주면에 설치되는 회전체(40);
상기 회전체(40)의 양면에 설치되고, 서로 일정한 간격을 이루는 한 쌍의 클레비스판(41a)(41b);
상기 클레비스판(41a)(41b)을 가로지르는 휠샤프트(50);
상기 클레비스판(41a)(41b)에 각각 설치되어 상기 휠샤프트(50)의 양단을 각각 지지하는 휠베어링(51a)(51b);
상기 휠샤프트(50)에 설치되고, 구조물(100)에 생긴 균열부(102)를 따라 구르는 측정휠(52);
상기 클레비스판(41a)(41b)에 설치되어 상기 측정휠(52)의 회전수를 검출하고, 인코더축(61)을 갖는 로터리인코더(60);
상기 로터리인코더(60)로부터 검출되는 회전수를 카운트하여 소정의 길이 단위로 환산하는 주제어부(70);
상기 주제어부(70)로부터 환산된 상기 균열부(102)의 길이를 출력하는 디스플레이부(71);
상기 주제어부(70)에 접속되어 상기 균열부(102)의 길이측정 시작과 종료를 입력하는 조작부(72);
를 포함하는 안전진단용 균열길이 측정장치에 있어서,

상기 회전체(40)의 상면에 형성되는 걸림홈(43);
상기 조향축(30)의 외주면에 설치되고, 수직안내구멍(81)을 갖는 플런저안내블록(80);
상기 플런저안내블록(80)의 수직안내구멍(81)에 삽입되어 상하로 미끄러지는 슬라이드중공축(82);
상기 슬라이드중공축(82)의 중심에 설치되고, 하단부가 상기 걸림홈(43)에 걸리는 플런저(83);
상기 플런저(83)의 외주면에 형성되는 스프링시트(84);
상기 스프링시트(84)와 상기 슬라이드중공축(82)의 사이에 설치되는 완충스프링(85);
상기 슬라이드중공축(82)에 형성되는 가이드홈(86);
상기 플런저(83)에 설치되고, 상기 가이드홈(86)을 따라 미끄러지는 걸림핀(87);
상기 조향축(30)에 설치되는 마이크로서보(90);
상기 마이크로서보(90)에 설치되는 서보암(91);
상기 서보암(91)과 상기 슬라이드중공축(82)을 연결하는 커넥팅로드(92);
상기 서보암(91)과 상기 커넥팅로드(92)의 상단을 관통하는 연결핀(93);
상기 슬라이드중공축(82)과 상기 커넥팅로드(92)의 하단을 관통하는 링크핀(94);
을 포함하는 것을 특징으로 하는 안전진단용 균열길이 측정장치.
청구항 6에 있어서,
상기 로터리인코더(60)와 상기 마이크로서보(90)에 접속되는 무선제어부(73);
상기 무선제어부(73)와 상기 주제어부(70)에 각각 접속되고, 상기 무선제어부(73)와 상기 주제어부(70) 간에 데이터 통신을 무선으로 매개하는 제 1무선송수신부(74)와 제 2무선송수신부(75);
상기 주제어부(70)에 접속되어 상기 균열부(102)의 측정시작과 종료를 음성으로 출력하는 음성출력부(76);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 안전진단용 균열길이 측정장치.