KR102582597B1 - Crack Length Measuring Device for Structural Safety Check - Google Patents
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Abstract
본 발명은 구조물의 안전진단 및 안전점검시 구조물에 생긴 균열의 길이를 측정하는데 이용하는 구조 안전진단용 균열길이 측정장치에 관한 것으로, 엔드캡(31)에 설치되고, 일측으로 연장되는 편심브래킷(50); 전선인출공(31h)과 중심이 일치되도록 편심브래킷(50)에 형성되는 전선구멍(50a); 편심브래킷(50)에 설치되고, 로터리인코더(42)의 상부 외주면에 밀착되는 상부반원체(60); 상부반원체(60)와 결합하여 로터리인코더(42)의 하부 외주면에 밀착되는 하부반원체(70); 상부반원체(60)의 일측에 형성되는 원반(61); 원반(61)의 중심에 돌출되는 보스(62); 보스(62)에 지지되고, 엔코더축(42s)과 동심을 이루는 회전중심을 갖는 각도조절암(80); 각도조절암(80)에 형성되는 원호장공(81); 원호장공(81)을 따라 원반(61)에 형성되는 탭구멍(61t); 원호장공(81)을 통해 탭구멍(61t)에 결합되는 고정볼트(82)를 포함한다.The present invention relates to a crack length measuring device for structural safety diagnosis used to measure the length of cracks formed in a structure during safety diagnosis and safety inspection of the structure, and includes an eccentric bracket (50) installed on the end cap (31) and extending to one side. ; A wire hole (50a) formed in the eccentric bracket (50) so that its center coincides with the wire outlet hole (31h); An upper semicircular body (60) installed on the eccentric bracket (50) and in close contact with the upper outer peripheral surface of the rotary encoder (42); A lower semicircular body (70) combined with the upper semicircular body (60) and in close contact with the lower outer peripheral surface of the rotary encoder (42); A disk 61 formed on one side of the upper semicircular body 60; A boss (62) protruding at the center of the disk (61); An angle adjustment arm (80) supported on the boss (62) and having a rotation center concentric with the encoder shaft (42s); An arcuate long hole (81) formed in the angle adjustment arm (80); A tapped hole (61t) formed in the disk (61) along the arcuate long hole (81); It includes a fixing bolt (82) coupled to the tapped hole (61t) through the circular long hole (81).
Description
본 발명은 구조물의 안전진단 및 안전점검시 구조물에 생긴 균열의 길이를 측정하는데 이용하는 구조 안전진단용 균열길이 측정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각도조절암에 의해 측정휠의 각도를 조절할 수 있도록 한 구조 안전진단용 균열길이 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a crack length measuring device for structural safety diagnosis used to measure the length of cracks formed in a structure during safety diagnosis and safety inspection of the structure. More specifically, it relates to a crack length measuring device for structural safety diagnosis that allows the angle of the measuring wheel to be adjusted by an angle adjustment arm. This relates to a crack length measuring device for structural safety diagnosis.
일반적으로 건축구조물이나 토목구조물은 설계단계에서부터 시공단계와 사용단계를 거쳐 사용수명의 경과에 따른 자연적인 붕괴나 인위적인 철거 또는 부실시공이나 파손 등에 의한 조기붕괴의 단계로 이루어지는 생멸주기를 가지게 되며, 이와 같은 구조물의 붕괴원인은 사용수명의 경과로 인한 자연적인 원인도 일부분을 차지하겠지만 거의 대부분은 시공단계나 사용단계에서 구조물에 작용하는 외력에 의한 구조물의 변형과 깊은 관계가 있다.In general, architectural structures or civil engineering structures have a cycle of life and death, starting from the design stage, through the construction stage and the use stage, and then into the stage of natural collapse due to the passage of service life, artificial demolition, or premature collapse due to poor construction or damage. The cause of collapse of the same structure may be partly due to natural causes due to the passage of service life, but most of them are deeply related to the deformation of the structure due to external forces acting on the structure during the construction or use stage.
이와 같은 구조물의 변형 중에서 구조물에 발생한 균열 현상은 균열의 폭이 미세하여 조기에 발견하기가 어렵고, 균열의 진행속도 또한 매우 느린 것이 일반적이기 때문에 시공자나 사용자가 구조물의 안전성에 별다른 영향을 미치지 않는다고 판단하여 이를 무심코 지나쳐 버리기 쉬운 면이 있으나, 어떠한 균열은 구조물의 구조적인 결함을 야기시키고 종국적으로는 구조물의 붕괴를 초래할 수도 있기 때문에 구조물에 발생한 균열 현상은 구조물의 안전성을 진단하는 데에 매우 중요한 요소중의 하나이며, 이와 같은 균열 현상을 측정하기 위한 측정기구 또한 구조물의 안정성을 진단하는 매우 중요한 장치 중의 하나이다.Among such structural deformations, cracks that occur in the structure are difficult to detect early because the width of the crack is so small, and the speed of crack progression is generally very slow, so constructors and users believe that it does not have a significant impact on the safety of the structure. Therefore, it is easy to overlook this without thinking, but since any crack can cause structural defects in the structure and ultimately lead to the collapse of the structure, cracking in the structure is a very important factor in diagnosing the safety of the structure. It is also one of the very important devices for diagnosing the stability of a structure.
상기와 같이 건축구조물이나 토목구조물에 발생한 균열 현상을 측정하기 위해 눈금이 형성된 균열자를 이용하고 있는데, 이러한 균열자는 균열 길이를 개략적으로 측정할 때는 유용하지만 굴곡을 갖는 균열의 길이를 정확하게 측정하지는 못하였다.As mentioned above, a cracker with a graduated scale is used to measure cracks occurring in building structures or civil engineering structures. Although this cracker is useful for roughly measuring the length of a crack, it does not accurately measure the length of a curved crack. .
즉, 종래 균열자를 이용해서 굴곡이 있는 균열의 길이를 측정하는 경우 첨부도면 도 1에 도시된 바와 같이 직선구간(A~K까지)마다 길이를 일일이 측정한 다음 합산해서 구조물(10)에 생긴 균열(12)의 전체 길이를 산출하거나 균열(12)의 시작점에서 종단점까지 개략적인 최단거리(S)로부터 균열길이를 측정하고 있다.That is, when measuring the length of a curved crack using a conventional cracker, the length of each straight section (from A to K) is measured one by one, as shown in Figure 1 of the attached drawing, and then added up to determine the cracks formed in the
그러나, 구조물(10)에 생긴 균열(12)의 길이를 직선구간 마다 일일이 수회에 걸쳐 측정하는 작업은 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라 균열 발생부위가 천장과 같이 높고 위험한 부위에 발생한 경우 측정작업이 어렵고 위험한 문제가 있었다.However, measuring the length of the
또, 균열(12)의 시작점에서 종단점까지 최단거리(S)를 측정하는 것은 시간을 단축시킬 수 있지만 실제 균열길이와 측정치 간의 오차가 크게 발생되는 문제가 있다.In addition, measuring the shortest distance (S) from the starting point of the
이러한 문제점들을 해소하고자 국내 등록특허공보 제10-2016531호(이하 '종래기술'이라 함)에는 구조물에 발생한 균열을 따라 측정휠을 굴리고, 측정휠로부터 전달되는 동력을 벨트를 통해 로터리인코더로 전달하여 균열부의 길이를 카운트 한 다음 디스플레이부를 통해 균열 길이를 출력하도록 된 것이 제안된 바 있다.To solve these problems, Domestic Patent Publication No. 10-2016531 (hereinafter referred to as 'prior art') rolls a measuring wheel along a crack in the structure, and transmits the power transmitted from the measuring wheel to a rotary encoder through a belt. It has been proposed to count the length of the crack and then output the crack length through a display unit.
그러나 이와 같은 종래기술은 측정휠을 지지하고 있는 클레비스판의 기울어진 각도를 변경할 수 없도록 되어 있으므로, 폴대의 위치에 따라 최적의 기울기로 클레비스판을 변경할 수 없는 문제가 있었다.However, in this prior art, the tilt angle of the clevis plate supporting the measuring wheel cannot be changed, so there was a problem in that the clevis plate could not be changed to the optimal tilt depending on the position of the pole.
또, 종래기술은 클레비스판이 조향베어링을 중심으로 수평방향으로 회전될 때 로터리인코더에서 인출된 신호선이 움직이기 때문에 이러한 신호선의 움직임이 장기간 지속될 경우 신호선이 단선되면서 출력 오류가 발생되는 문제가 있었다.In addition, in the prior art, when the clevis plate rotates horizontally around the steering bearing, the signal line drawn from the rotary encoder moves, so if the movement of the signal line continues for a long period of time, there is a problem in that the signal line is disconnected and an output error occurs.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 로터리인코더로부터 인출된 신호선의 단선을 방지할 수 있고, 측정휠의 각도를 변경할 수 있는 구조 안전진단용 균열길이 측정장치를 제공함에 있다.The present invention was made to solve the above problems, and its purpose is to provide a crack length measuring device for structural safety diagnosis that can prevent disconnection of the signal line drawn from the rotary encoder and change the angle of the measuring wheel. .
이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 구조 안전진단용 균열길이 측정장치는, 일정한 길이를 갖는 폴대; 폴대의 단부에 설치되고, 전선인출공을 갖는 엔드캡; 구조물의 표면에 발생한 균열부를 따라 구르는 측정휠; 측정휠에 설치되는 구동풀리; 전선인출공으로 통과되는 신호선을 갖고, 측정휠의 회전수를 검출하기 위한 로터리인코더; 로터리인코더의 엔코더축에 설치되는 종동풀리; 구동풀리로부터 종동풀리로 동력을 전달하는 벨트를 포함하는 구조 안전진단용 균열길이 측정장치에 있어서,A crack length measuring device for structural safety diagnosis to achieve the object of the present invention includes a pole having a certain length; An end cap installed at the end of the pole and having a wire outlet hole; A measuring wheel that rolls along the cracks that occur on the surface of the structure; A driving pulley installed on the measuring wheel; A rotary encoder having a signal line passing through a wire outlet hole and detecting the number of revolutions of the measuring wheel; Driven pulley installed on the encoder shaft of the rotary encoder; In the crack length measuring device for structural safety diagnosis including a belt that transmits power from the driving pulley to the driven pulley,
상기 엔드캡에 설치되고, 일측으로 연장되는 편심브래킷; 전선인출공과 중심이 일치되도록 편심브래킷에 형성되는 전선구멍; 편심브래킷에 설치되고, 로터리인코더의 상부 외주면에 밀착되는 상부반원체; 상부반원체와 결합하여 로터리인코더의 하부 외주면에 밀착되는 하부반원체; 상부반원체의 일측에 형성되는 원반; 원반의 중심에 돌출되는 보스; 보스에 지지되고, 엔코더축과 동심을 이루는 회전중심을 갖는 각도조절암; 각도조절암에 형성되는 원호장공; 원호장공을 따라 원반에 형성되는 탭구멍; 원호장공을 통해 탭구멍에 결합되는 고정볼트를 포함하는 특징이 있다.An eccentric bracket installed on the end cap and extending to one side; A wire hole formed in the eccentric bracket so that its center coincides with the wire outlet hole; An upper semicircular body installed on the eccentric bracket and in close contact with the upper outer peripheral surface of the rotary encoder; A lower semicircular body combined with the upper semicircular body and in close contact with the lower outer peripheral surface of the rotary encoder; A disk formed on one side of the upper semicircle; A boss protruding from the center of the disk; An angle adjustment arm supported by a boss and having a rotation center concentric with the encoder axis; A circular long hole formed in the angle-adjusting arm; A tapped hole formed in the disk along an arcuate hole; It has the feature of including a fixing bolt that is coupled to the tapped hole through a circular long hole.
본 발명은 원반과 보스의 중심을 관통하는 베어링 지지구멍; 베어링 지지구멍으로 삽입되고, 엔코더축의 단부를 지지하는 소경베어링; 원반과 상부반원체가 만나는 코너부에 형성되는 벨트간섭방지홈을 포함하는 특징이 있다. The present invention includes a bearing support hole penetrating the center of the disk and the boss; A small diameter bearing inserted into the bearing support hole and supporting the end of the encoder shaft; It has the feature of including a belt interference prevention groove formed at the corner where the disk and the upper semicircle meet.
본 발명은 편심브래킷에 형성되는 절곡부; 편심브래킷에 형성되고, 신호선이 통과되는 전선처짐방지구멍을 포함하는 특징이 있다.The present invention includes a bent portion formed on an eccentric bracket; It is formed on the eccentric bracket and has the feature of including a wire sagging prevention hole through which the signal wire passes.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 각도조절암(80)의 각도를 변경할 수 있도록 구성되어 있으므로, 측정휠(40)의 각도를 폴대(30)의 위치에 따라 적절한 각도로 변경할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention is configured to change the angle of the
각도조절암(80)의 회전중심이 로터리인코더(42)에 구비된 엔코더축(42s)의 중심과 동일한 중심에 위치되어 있으므로, 각도조절암(80)이 회전될 때 벨트(44)만 움직일 뿐 로터리인코더(42)와 신호선(42w)은 움직이지 않아 신호선(42w)의 단선을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.Since the rotation center of the
상부반원체(60)와 원반(61)이 만나는 코너부에 형성된 벨트간섭방지홈(64)에 의해 벨트(44)가 상부반원홈(65)의 모서리에 간섭하면서 발생할 수 있는 벨트(44)의 끊어짐을 방지할 수 있는 효과가 있다.
편심브래킷(50)에 형성된 전선처짐방지구멍(50h)에 의해 로터리인코더(42)에서 인출된 신호선(42w)을 편심브래킷(50)에 형성된 전선구멍(50a)과 엔드캡(31)에 형성된 전선인출공(31h)으로 배선할 때 신호선(42w)의 중간을 전선처짐방지구멍(50h)으로 통과시켜서 배선할 수 있으므로, 신호선(42w)의 처짐을 방지할 수 있는 효과가 있다.The signal line (42w) drawn from the rotary encoder (42) is connected to the wire hole (50a) formed in the eccentric bracket (50) through the wire sagging prevention hole (50h) formed in the eccentric bracket (50) and the wire formed in the end cap (31). When wiring through the lead-out
원반(61)과 보스(62)의 중심에 형성된 베어링 지지구멍(61h)에 지지되어 있는 소경베어링(63)에 의해 로터리인코더(42)의 엔코더축(42s)을 지지하도록 구성되어 있으므로, 엔코더축(42s)과 종동풀리(43)의 처짐을 방지할 수 있는 효과가 있다.Since it is configured to support the
편심브래킷(50)에 형성된 절곡부(51)에 의해 각도조절암(80)을 폴대(30)에 대해 한쪽으로 기울어지도록 설치할 수 있는 효과가 있다.There is an effect that the
로터리인코더(42)가 상부반원체(60)와 하부반원체(70)의 사이에 물려서 고정되도록 구성되어 있으므로, 구동풀리(41)와 종동풀리(43)에 형성된 벨트홈의 중심을 일치시킬 때 로터리인코더(42)를 축방향으로 이동시킬 수 있는 편리함이 있다.Since the
도 1은 종래 구조물에 생긴 균열의 길이를 측정하는 것을 개략적으로 보인 도면
도 2는 본 발명에 따른 분리사시도
도 3은 도 2를 반대편 저면에서 본 분리사시도
도 4는 본 발명에 따른 측면도
도 5는 본 발명에 따른 측단면도
도 6은 도 5의 A-A'선 단면도
도 7은 본 발명에 따른 배면도
도 8은 본 발명에 따른 저면도
도 9는 본 발명에 따른 사시도
도 10은 본 발명을 거꾸로 세워서 균열길이를 측정하는 것을 보인 사시도
도 11은 본 발명에 따른 구성을 개략적으로 보인 회로도1 is a diagram schematically showing measuring the length of a crack in a conventional structure.
Figure 2 is an exploded perspective view according to the present invention.
Figure 3 is an exploded perspective view of Figure 2 seen from the bottom of the opposite side.
Figure 4 is a side view according to the present invention
Figure 5 is a side cross-sectional view according to the present invention
Figure 6 is a cross-sectional view taken along line A-A' of Figure 5
Figure 7 is a rear view according to the present invention
Figure 8 is a bottom view according to the present invention
Figure 9 is a perspective view according to the present invention
Figure 10 is a perspective view showing measuring the crack length by turning the present invention upside down.
Figure 11 is a circuit diagram schematically showing the configuration according to the present invention.
이하 본 발명에 따른 실시예를 첨부도면 도 2 내지 도 11을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 11 of the accompanying drawings.
본 발명은 일정한 길이를 갖는 폴대(30); 폴대(30)의 단부에 설치되고, 전선인출공(31h)을 갖는 엔드캡(31); 구조물(20)의 표면에 발생한 균열부(21)를 따라 구르는 측정휠(40); 측정휠(40)에 설치되는 구동풀리(41)를 포함한다.The present invention includes a pole (30) having a certain length; An end cap (31) installed at the end of the pole (30) and having a wire outlet hole (31h); A measuring wheel (40) rolling along the crack (21) occurring on the surface of the structure (20); It includes a
폴대(30)는 예를 들면 직선형의 금속파이프를 일정한 길이로 절단하여 성형할 수 있다. 엔드캡(31)은 금속 환봉을 소재로 하여 선삭가공에 의해 성형할 수 있다.The
엔드캡(31)은 예를 들면 폴대(30)의 단부에 접착하여 설치할 수 있고, 다른 예로 엔드캡(31)을 폴대(30)의 단부에 압입 또는 열박음할 수도 있다.For example, the
엔드캡(31)과 하기의 편심브래킷(50)을 결합하기 위한 구성은, 예를 들면 엔드캡(31)의 단부에 캡고정용 탭구멍(31t)을 원형으로 배열하고, 편심브래킷(50)에는 캡고정용 탭구멍(31t)과 중심이 일치되는 캡체결공(52h)을 형성한 다음 캡볼트(52)를 캡체결공(52h)를 통해 캡고정용 탭구멍(31t)에 결합하면 편심브래킷(50)이 엔드캡(31)에 설치된다.The configuration for combining the
측정휠(40)은 도 9에 도시된 바와 같이 구조물(20)에 발생한 균열부(21)를 따라 구르면서 로터리인코더(42)의 엔코더축(42s)에 회전력을 발생시키는 역할을 한다. 구동풀리(41)는 예를 들면 측정휠(40)과 동심을 이루도록 측정휠(40)의 일측에 일체로 형성될 수 있다.As shown in FIG. 9, the
본 발명은 전선인출공(31h)으로 통과되는 신호선(42w)을 갖고, 측정휠(40)의 회전수를 검출하기 위한 로터리인코더(42); 로터리인코더(42)의 엔코더축(42s)에 설치되는 종동풀리(43); 구동풀리(41)로부터 종동풀리(43)로 동력을 전달하는 벨트(44)를 포함한다.The present invention includes a rotary encoder (42) having a signal line (42w) passing through a wire outlet hole (31h) and detecting the rotation speed of the measuring wheel (40); A driven pulley (43) installed on the encoder shaft (42s) of the rotary encoder (42); It includes a
로터리인코더(42)의 엔코더축(42s)은 측정휠(40), 구동풀리(41), 벨트(44) 및 종동풀리(43)를 통해 전달되는 동력에 의해 회전된다. 로터리인코더(42)는 예컨대 인크리멘털형 로터리 인코더로 구성할 수 있다.The
첨부도면 도 11에 도시된 바와 같이 로터리인코더(42)로부터 인출된 신호선(42w)을 마이크로 컨트롤러(90)의 입력포트에 접속하고, 로터리인코더(42)로부터 출력되는 펄스 파형을 마이크로 컨트롤러(90)에 의해 카운트하여 균열부(21)의 길이를 측정하도록 구성할 수 있다.As shown in Figure 11, the
마이크로 컨트롤러(90)에 의해 카운트 된 값은 마이크로 컨트롤러(90)에 내장된 메모리에 저장되고, 메모리에 저장된 값을 액정 디스플레이 또는 세븐-세그먼트 모듈(92)과 같는 디스플레이 장치로 출력하여 균열 길이를 표시한다.The value counted by the
마이크로 컨트롤러(90)의 입력포트에는 영점스위치(SW1)를 접속하여 세븐-세그먼트 모듈(92)로 출력되는 값을 '0'으로 세팅하도록 구성할 수 있다. 이때 영점스위치(SW1)와 마이크로 컨트롤러(90)의 접속단에는 전원에 접속된 풀업저항(R1)을 접속할 수 있다.The zero point switch (SW1) can be connected to the input port of the
마이크로 컨트롤러(90)는 플래시 메모리와 같이 비휘발성 메모리인 프로그램 메모리(ROM), 휘발성 메모리인 데이터 메모리(RAM), 클럭발생부, 타이머, 입출력 인터페이스 회로부, 통신회로부 등이 하나의 반도체 칩에 내장된 것을 이용할 수 있다.The
로터리인코더(42)의 엔코더축(42s)을 중심으로 압입하기 위한 관통구멍(부호생략)을 종동풀리(43)의 중심에 형성할 수 있다. 벨트(44)는 예를 들면 일정한 직경을 갖는 우레탄 라운드 벨트로 구성할 수 있다.A through hole (symbol omitted) for press-fitting the
구동풀리(41)와 종동풀리(43)에 감긴 벨트(44)에 의해 측정휠(40)에서 발생한 동력을 로터리인코더(42)의 엔코더축(42s)으로 전달한다. 도 6에 도시된 바와 같이 구동풀리(41)와 종동풀리(43)의 외주면에는 벨트(44)가 감기는 환형의 브이홈(부호 생략)을 형성할 수 있다.The power generated from the measuring
본 발명은 엔드캡(31)에 설치되고, 일측으로 연장되는 편심브래킷(50); 전선인출공(31h)과 중심이 일치되도록 편심브래킷(50)에 형성되는 전선구멍(50a); 편심브래킷(50)에 설치되고, 로터리인코더(42)의 상부 외주면에 밀착되는 상부반원체(60)를 포함한다. The present invention includes an eccentric bracket (50) installed on the end cap (31) and extending to one side; A wire hole (50a) formed in the eccentric bracket (50) so that its center coincides with the wire outlet hole (31h); It is installed on the
편심브래킷(50)은 예를 들면 일정한 두께를 갖는 금속판을 소재로 하여 장방형으로 성형할 수 있다. The
로터리인코더(42)의 외경에 대응하는 내경을 갖는 상부반원홈(65)을 상부반원체(60)의 하부에 형성한다. 이와 같은 상부반원홈(65)은 로터리인코더(42)의 상부 외주면에 밀착된다.An upper
편심브래킷(50)과 상부반원체(60)를 연결하기 위한 구성은, 상부반원체(60)의 외주면 상부를 평면한 면으로 커팅한 다음 그 평면에 브래킷고정용 탭구멍(60a)을 형성하고, 브래킷고정용 탭구멍(60a)과 중심이 일치되는 브래킷 체결구멍(53h)을 편심브래킷(50)에 형성한 후 브래킷 고정볼트(53)를 브래킷 체결구멍(53h)을 통해 브래킷고정용 탭구멍(60a)에 결합하면 편심브래킷(50)이 상부반원체(60)의 상부에 설치된다.The configuration for connecting the
본 발명은 상부반원체(60)와 결합하여 로터리인코더(42)의 하부 외주면에 밀착되는 하부반원체(70); 상부반원체(60)의 일측에 형성되는 원반(61); 원반(61)의 중심에 돌출되는 보스(62)를 포함한다.The present invention includes a lower semicircular body (70) combined with the upper semicircular body (60) and in close contact with the lower outer peripheral surface of the rotary encoder (42); A
로터리인코더(42)의 외경에 대응하는 내경을 갖는 하부반원홈(75)을 하부반원체(70)의 상부에 형성한다. 이와 같은 하부반원홈(75)은 로터리인코더(42)의 하부 외주면에 밀착된다.A lower
상부반원체(60)와 하부반원체(70) 간을 결합하고, 상부반원체(60)와 하부반원체(70) 사이에 위치된 로터리인코더(42)를 압박하기 위한 엔코더 고정볼트(71)를 구비할 수 있다.An encoder fixing bolt (71) for coupling the upper semicircle (60) and the lower semicircle (70) and pressing the rotary encoder (42) located between the upper semicircle (60) and the lower semicircle (70). can be provided.
첨부도면 도 5에 도시된 바와 같이 상부반원체(60)와 하부반원체(70)가 엔코더 고정볼트(71)에 의해 결합되었을 때 상부반원체(60)와 하부반원체(70) 간에 일정한 폭의 갭이 형성되도록 하여 상부반원홈(65)과 하부반원홈(75)이 로터리인코더(42)의 외주면에 밀착되도록 한다.As shown in Figure 5 of the attached drawing, when the upper
엔코더 고정볼트(71)를 설치하기 위한 구성은, 상부반원체(60)에 엔코더 고정용 탭구멍(60t)을 형성하고, 하부반원체(70)에는 엔코더 고정용 탭구멍(60t)과 중심이 일치되는 카운터보어홀(70h)을 형성한 다음 엔코더 고정볼트(71)를 카운터보어홀(70h)을 통해 엔코더 고정용 탭구멍(60t)에 결합하면 상부반원체(60)와 하부반원체(70)가 엔코더 고정볼트(71)에 의해 결합된다.The configuration for installing the
이때 엔코더 고정볼트(71)는 상부반원체(60)와 하부반원체(70) 사이의 갭을 통과한다. 엔코더 고정볼트(71)를 강하게 조이면 상부반원체(60)와 하부반원체(70) 사이에 위치된 로터리인코더(42)가 강한 압박을 받아 고정된다.At this time, the
상부반원체(60), 원반(61) 및 보스(62)는 모두 일체로 성형할 수 있다.The upper
본 발명은 보스(62)에 지지되고, 엔코더축(42s)과 동심을 이루는 회전중심을 갖는 각도조절암(80); 각도조절암(80)에 형성되는 원호장공(81); 원호장공(81)을 따라 원반(61)에 형성되는 탭구멍(61t); 원호장공(81)을 통해 탭구멍(61t)에 결합되는 고정볼트(82)를 포함한다.The present invention includes an angle adjustment arm (80) supported on a boss (62) and having a rotation center concentric with the encoder shaft (42s); An arcuate long hole (81) formed in the angle adjustment arm (80); A tapped hole (61t) formed in the disk (61) along the arcuate long hole (81); It includes a fixing bolt (82) coupled to the tapped hole (61t) through the circular long hole (81).
첨부도면 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 각도조절암(80)의 각도를 변경할 때 엔코더축(42s)의 중심과 동심을 이루는 보스(62)를 중심으로 각도조절암(80)이 회전되고, 각도조절암(80)이 회전될 때 벨트(44)가 각도조절암(80)과 함께 회전된다. 이때 로터리인코더(42)와 신호선(42w)은 움직이지 않으므로 신호선(42w)이 움직일 때 발생할 수 있는 단선을 예방할 수 있다.As shown in Figures 4 and 6, when changing the angle of the
각도조절암(80)의 각도를 변경한 후 풀어져 있던 고정볼트(82)를 다시 강하게 조이면 변경된 각도조절암(80)의 각도를 유지할 수 있다. 각도조절암(80)의 각도가 변경되면 폴대(30)와 각도조절암(80) 간의 각도가 변경되고 측정휠(40)과 폴대(30)의 중심거리를 변경할 수 있다.After changing the angle of the
원호장공(81)은 예를 들면 보스(62)와 동심을 이루는 한 쌍으로 구성할 수 있고, 원호장공(81)의 중심과 탭구멍(61t)의 중심이 일치되므로, 고정볼트(82)를 풀고 각도조절암(80)을 회전시킬 때 각도조절암(80)과 고정볼트(82)는 서로 간섭하지 않는다.For example, the circular
원호장공(81)의 길이에 따라 각도조절암(80)의 회전각을 제한할 수 있다. 즉 각도조절암(80)을 회전시킬 때 원호장공(81)의 단부가 고정볼트(82)에 걸리면 각도조절암(80)의 회전이 멈추고 각도조절암(80)의 회전각도가 제한된다.The rotation angle of the
엔코더축(42s)의 중심과 각도조절암(80)의 회전중심이 서로 일치하므로, 각도조절암(80)을 회전시킬 때 로터리인코더(42)는 움직이지 않고 벨트(44)만 각도조절암(80)을 따라 회전한다.Since the center of the encoder shaft (42s) and the rotation center of the angle control arm (80) coincide with each other, when the angle control arm (80) is rotated, the rotary encoder (42) does not move and only the belt (44) moves on the angle control arm ( 80).
휄베어링(46)을 측정휠(40)의 중심에 설치하면 측정휠(40)의 회전을 부드럽고 정밀하게 할 수 있다. 이를 위해 한 쌍으로 구성된 휄베어링(46)의 외륜을 압입하기 위한 베어링 압입구멍(40h)을 측정휠(40)의 좌우측 중심에 형성하고, 휄베어링(46)에 지지되는 휠샤프트(45)를 휄베어링(46)의 내륜 중심으로 삽입한다.If the wheel bearing 46 is installed at the center of the measuring
휠샤프트(45)를 각도조절암(80)에 설치하기 위한 구성은, 도 6에 도시된 바와 같이 휠샤프트(45)의 양단 중심에 센터탭구멍(45t)을 형성하고, 각도조절암(80)의 하부에는 센터탭구멍(45t)과 중심이 일치되는 원형구멍(80h)을 형성한 다음 암고정볼트(83)를 원형구멍(80h)을 통해 일측의 센터탭구멍(45t)에 결합하면 휠샤프트(45)가 각도조절암(80)의 하단에 직각으로 설치된다.The configuration for installing the
각도조절암(80)과 구동풀리(41)가 서로 접촉되는 것을 방지하기 위해 휠샤프트(45)의 외주면 일측에 플랜지(45p)를 형성하여 각도조절암(80)과 휄베어링(46) 사이에 플랜지(45p)가 위치되도록 할 수 있다.In order to prevent the angle adjustment arm (80) and the driving pulley (41) from contacting each other, a flange (45p) is formed on one side of the outer peripheral surface of the wheel shaft (45) between the angle adjustment arm (80) and the wheel bearing (46). The flange (45p) can be positioned.
휠샤프트(45)에서 측정휠(40)이 이탈되는 것을 방지하기 위해 샤프트 고정볼트(47)를 타측의 센터탭구멍(45t)에 결합하여 샤프트 고정볼트(47)의 볼트머리가 휄베어링(46)의 내륜에 걸리도록 한다.In order to prevent the
본 발명은 원반(61)과 보스(62)의 중심을 관통하는 베어링 지지구멍(61h); 베어링 지지구멍(61h)으로 삽입되고, 엔코더축(42s)의 단부를 지지하는 소경베어링(63); 원반(61)과 상부반원체(60)가 만나는 코너부에 형성되는 벨트간섭방지홈(64)을 포함한다.The present invention includes a bearing support hole (61h) penetrating through the center of the
베어링 지지구멍(61h)에 설치되는 소경베어링(63)의 외륜은 베어링 지지구멍(61h)에 압입하거나 접착할 수 있다.The outer ring of the small diameter bearing 63 installed in the
벨트간섭방지홈(64)은, 각도조절암(80)을 회전시켜서 각도를 변경할 때 각도조절암(80)과 함께 회전되는 벨트(44)가 상부반원홈(65)의 모서리에 간섭하는 것을 방지하기 위한 것이다.The belt
본 발명은 편심브래킷(50)에 형성되는 절곡부(51); 편심브래킷(50)에 형성되고, 신호선(42w)이 통과되는 전선처짐방지구멍(50h)을 포함한다.The present invention includes a
절곡부(51)에 의해 편심브래킷(50)의 상부가 둔각을 이루게 된다. 즉 절곡부(51)에 의해 각도조절암(80)이 폴대(30)를 기준으로 한쪽으로 기울어진다.The upper part of the
전선처짐방지구멍(50h)은 도 4, 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이 로터리인코더(42)로부터 인출된 신호선(42w)을 엔드캡(31)에 형성된 전선인출공(31h)으로 배선하기 위한 것으로, 로터리인코더(42)에서 인출된 신호선(42w)을 전선처짐방지구멍(50h)의 상부로 삽입해서 하부로 인출한 다음 편심브래킷(50)에 형성된 전선구멍(50a)과 엔드캡(31)에 형성된 전선인출공(31h)으로 삽입하여 배선한다.The wire sagging
엔드캡(31)의 전선인출공(31h)으로 삽입된 신호선(42w)은 폴대(30)의 중심을 통과한 후 폴대(30)의 내부 또는 외부에 설치된 마이크로 컨트롤러(90) 및 전원부(도시생략)와 접속된다.The
이하 본 발명에 따른 작용을 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation according to the present invention will be described in detail based on the attached drawings.
각도조절암(80)의 각도를 변경하는 과정은, 도 4에 도시된 바와 같이 고정볼트(82)를 풀면 보스(62)를 중심으로 각도조절암(80)을 회전시킬 수 있다. 이때 각도조절암(80)을 회전시키면 측정휠(40)과 구동풀리(41)가 각도조절암(80)을 따라 회전되고, 벨트(44)도 종동풀리(43)를 중심으로 각도조절암(80)을 따라 회전된다.In the process of changing the angle of the
각도조절암(80)이 회전되는 동안 로터리인코더(42)와 신호선(42w)은 움직이지 않게 되므로, 움직임으로 인한 신호선(42w)의 단선은 발생하지 않게 된다.Since the
각도조절암(80)의 각도가 변경된 후 풀어져 있던 고정볼트(82)를 타이트 하게 조이면 각도조절암(80)이 변경된 각도를 유지하게 된다.After the angle of the angle adjustment arm (80) is changed, if the loose fixing bolt (82) is tightened, the angle adjustment arm (80) maintains the changed angle.
한편, 측정휠(40)과 로터리인코더(42)를 이용하여 구조물(20)에 발생한 균열부(21)의 길이를 측정하는 경우, 도 11에 도시된 바와 같은 영점스위치(SW1)를 누르면 세븐-세그먼트 모듈(92)로 출력되는 값이 '0'으로 세팅된다.On the other hand, when measuring the length of the
이후 측정휠(40)을 균열부(21)에 밀착시키고 균열부(21)를 따라 굴리면, 측정휠(40)과 구동풀리(41)가 회전되고, 구동풀리(41)로부터 발생된 회전력이 벨트(44)와 종동풀리(43)를 거쳐 엔코더축(42s)으로 전달되며, 엔코더축(42s)의 회전에 의해 로터리인코더(42)로부터 펄스 파형이 출력된다.Thereafter, when the measuring
로터리인코더(42)로부터 출력되는 펄스 파형은 신호선(42w)를 통해 마이크로 컨트롤러(90)의 입력포트로 전송되고, 마이크로 컨트롤러(90)는 입력된 펄스 파형을 카운트 하여 메모리에 저장한 다음 세븐-세그먼트 모듈(92)을 통해 카운트 된 값을 실시간으로 출력하여 균열길이를 표시하게 된다.The pulse waveform output from the
20 : 구조물 21 : 균열부
30 : 폴대 31 : 엔드캡
31h : 전선인출공 40 : 측정휠
41 : 구동풀리 42 : 로터리인코더
42w : 신호선 42s : 엔코더축
43 : 종동풀리 44 : 벨트
50 : 편심브래킷 50a : 전선구멍
50h : 전선처짐방지구멍 51 : 절곡부
60 : 상부반원체 61 : 원반
61t : 탭구멍 61h : 베어링 지지구멍
62 : 보스 63 : 소경베어링
64 : 벨트간섭방지홈 70 : 하부반원체
80 : 각도조절암 81 : 원호장공
82 : 고정볼트20: Structure 21: Crack portion
30: Pole 31: End cap
31h: wire outlet 40: measuring wheel
41: driving pulley 42: rotary encoder
42w:
43: driven pulley 44: belt
50:
50h: Wire sagging prevention hole 51: Bend part
60: upper semicircular body 61: disk
61t:
62: Boss 63: Small diameter bearing
64: Belt interference prevention groove 70: Lower semicircular body
80: Angle adjustment arm 81: Circular long hole
82: fixing bolt
Claims (3)
상기 폴대(30)의 단부에 설치되고, 전선인출공(31h)을 갖는 엔드캡(31);
구조물(20)의 표면에 발생한 균열부(21)를 따라 구르는 측정휠(40);
상기 측정휠(40)에 설치되는 구동풀리(41);
상기 전선인출공(31h)으로 통과되는 신호선(42w)을 갖고, 상기 측정휠(40)의 회전수를 검출하기 위한 로터리인코더(42);
상기 로터리인코더(42)의 엔코더축(42s)에 설치되는 종동풀리(43);
상기 구동풀리(41)로부터 상기 종동풀리(43)로 동력을 전달하는 벨트(44);
를 포함하는 구조 안전진단용 균열길이 측정장치에 있어서,
상기 엔드캡(31)에 설치되고, 일측으로 연장되는 편심브래킷(50);
상기 전선인출공(31h)과 중심이 일치되도록 상기 편심브래킷(50)에 형성되는 전선구멍(50a);
상기 편심브래킷(50)에 설치되고, 상기 로터리인코더(42)의 상부 외주면에 밀착되는 상부반원체(60);
상기 상부반원체(60)와 결합하여 상기 로터리인코더(42)의 하부 외주면에 밀착되는 하부반원체(70);
상기 상부반원체(60)의 일측에 형성되는 원반(61);
상기 원반(61)의 중심에 돌출되는 보스(62);
상기 보스(62)에 지지되고, 상기 엔코더축(42s)과 동심을 이루는 회전중심을 갖는 각도조절암(80);
상기 각도조절암(80)에 형성되는 원호장공(81);
상기 원호장공(81)을 따라 상기 원반(61)에 형성되는 탭구멍(61t);
상기 원호장공(81)을 통해 상기 탭구멍(61t)에 결합되는 고정볼트(82);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조 안전진단용 균열길이 측정장치.A pole (30) having a certain length;
An end cap (31) installed at the end of the pole (30) and having a wire outlet hole (31h);
A measuring wheel (40) rolling along the crack (21) occurring on the surface of the structure (20);
A driving pulley 41 installed on the measuring wheel 40;
a rotary encoder 42 having a signal line 42w passing through the wire outlet hole 31h and detecting the rotation speed of the measuring wheel 40;
a driven pulley (43) installed on the encoder shaft (42s) of the rotary encoder (42);
A belt 44 that transmits power from the driving pulley 41 to the driven pulley 43;
In the crack length measuring device for structural safety diagnosis including,
An eccentric bracket (50) installed on the end cap (31) and extending to one side;
a wire hole (50a) formed in the eccentric bracket (50) so that its center coincides with the wire outlet hole (31h);
An upper semicircular body (60) installed on the eccentric bracket (50) and in close contact with the upper outer peripheral surface of the rotary encoder (42);
A lower semicircular body (70) coupled to the upper semicircular body (60) and in close contact with the lower outer peripheral surface of the rotary encoder (42);
A disk 61 formed on one side of the upper semicircular body 60;
A boss 62 protruding from the center of the disk 61;
An angle adjustment arm (80) supported on the boss (62) and having a rotation center concentric with the encoder shaft (42s);
An arcuate long hole (81) formed in the angle adjustment arm (80);
A tap hole (61t) formed in the disk (61) along the arcuate long hole (81);
A fixing bolt (82) coupled to the tapped hole (61t) through the arcuate long hole (81);
A crack length measuring device for structural safety diagnosis comprising a.
상기 원반(61)과 상기 보스(62)의 중심을 관통하는 베어링 지지구멍(61h);
상기 베어링 지지구멍(61h)으로 삽입되고, 상기 엔코더축(42s)의 단부를 지지하는 소경베어링(63);
상기 원반(61)과 상기 상부반원체(60)가 만나는 코너부에 형성되는 벨트간섭방지홈(64);
을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조 안전진단용 균열길이 측정장치.According to clause 1,
a bearing support hole (61h) penetrating through the center of the disk (61) and the boss (62);
A small diameter bearing (63) inserted into the bearing support hole (61h) and supporting an end of the encoder shaft (42s);
a belt interference prevention groove 64 formed at a corner where the disk 61 and the upper semicircular body 60 meet;
A crack length measuring device for structural safety diagnosis comprising a.
상기 편심브래킷(50)에 형성되는 절곡부(51);
상기 편심브래킷(50)에 형성되고, 상기 신호선(42w)이 통과되는 전선처짐방지구멍(50h);
을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조 안전진단용 균열길이 측정장치.According to clause 1,
A bent portion 51 formed on the eccentric bracket 50;
a wire sagging prevention hole (50h) formed in the eccentric bracket (50) through which the signal line (42w) passes;
A crack length measuring device for structural safety diagnosis comprising a.
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Legal Events
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N231 | Notification of change of applicant | ||
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