KR20160140155A - 부품의 인장 모니터링 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 원자력 부품, 철도 부품, 항공기 부품, 건설 부품 등과 같이 사람이 직접 부품의 이탈을 확인하기 어렵거나, 동력 전달 시 응력 집중에 의해 부품의 이탈 위험이 있는 대형 동력 부품 장치 등에 인장력의 급격한 증가 또는 파손 등이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 한 부품의 인장 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 볼트의 측면 길이 방향으로 길게 형성한 홈; 상기 홈의 내측에 매립되며 상기 볼트의 인장력을 측정하도록 상기 볼트의 인장과 함께 인장되는 인장 센서; 상기 홈에 상기 인장 센서와 함께 연결되어 구성되며 상기 인장 센서가 기설정된 인장 길이 이상으로 인장된 것을 감지하면 인장 상태로 판단하는 제어부; 상기 제어부에 의해 인장 상태로 판단되면, 상기 볼트의 고유 정보를 운용자에게 무선으로 알리는 무선통신부; 및 상기 볼트에 내장되어 상기 인장 센서, 상기 제어부 및 상기 무선통신부에 전력을 제공하는 배터리를 포함하여 구성되어, 사람이 직접 부품의 이탈을 확인하기 어렵거나, 동력 전달 시 응력 집중에 의해 부품의 이탈 위험이 있는 대형 동력 부품 장치 등에 사용되어 부품의 파손으로 인하여 발생할 수 있는 장치의 파손을 방지하는 효과가 있다.
Description
본 발명은 부품의 인장력 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 원자력 부품, 철도 부품, 항공기 부품, 건설 부품 등과 같이 사람이 직접 부품의 이탈을 확인하기 어렵거나, 동력 전달 시 응력 집중에 의해 부품의 이탈 위험이 있는 대형 동력 부품 장치에 인장력의 급격한 증가 또는 파손 등이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 한 부품의 인장 모니터링 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 기계장치를 비롯한 각종 시스템들은 자가진단 또는 상시 감시 체계를 이용하여 심각한 피해를 미연에 방지하려는 조기진단의 노력들이 다각도로 진행되고 있다. 특히, 사회적 인프라를 구성하고 있는 철도, 교량, 댐, 플랜트 등의 구조물에 대한 건전성 모니터링 시스템은 센싱 기능이 내장된 스마트 구조물의 발달로 그 효용 가치가 극대화되고 있는 추세이다.
한편, 디젤엔진, 가스터빈엔진 등과 같은 동력장치의 건전성 평가는 주로 시스템 내부의 연소상태, 진동상태 등을 통한 판단이나, 정기 점검시 시행하는 비파괴 검사 등의 고전적인 평가 방법에 의존하고 있는 것이 현실이다.
이는 동력장치 내부가 고온, 고압 등 가혹환경이기도 하고, 무엇보다 장치 내부의 각종 부품들이 회전 또는 왕복운동과 같이 구동을 하기 때문에 구동부의 건전성을 실시간으로 평가하는 것은 현실적으로 어렵다.
그러나 다양한 사고사례를 통해서도 알 수 있듯이 동력장치의 대부분의 중대 사고는 고속으로 회전 혹은 왕복 운동하는 부품들의 재질, 조립, 윤활 불량으로 인한 소착 등의 원인으로 가장 취약한 조립면의 응력 집중으로 발생하는 경우가 많다.
동력장치의 구동부는 시스템의 내부에 구성되는 것이 일반적이며, 제작의 편의를 위해 각종 부품들이 일정 강도 이상의 결합용 부품들로 연결되어 있다. 구동부의 파손은 대부분 스터드(stud)나 볼트(bolt)류와 같은 체결용 부품들에 응력이 집중되면서 외부의 힘에 의해 소성변형(塑性變形)이 충분히 진행된 후에 체결용 부품들이 파괴되거나 풀려서 발생하게 된다.
그러나 이러한 체결용 부품들은 동력장치의 내부에 위치하고 있어 인장력 특성이나 풀림 정도를 실시간으로 파악하는 것이 거의 불가능하며, 구동시 운동범위를 방해하는 감시 장비를 설치할 수도 없다. 따라서 일정 정비 주기에 따라 분해검사를 통한 비파괴 검사를 진행하는 것이 일반적이다.
이러한 이유로 구동 중인 동력장치에서의 결함이 있는 체결부품의 파손은 높은 운동 에너지를 가지면서 구동 중인 각종 부품들의 이탈에 의한 2차 사고를 야기하게 되고, 이러한 2차 사고는 결국 치명적인 동력 시스템의 파괴를 초래하게 되는 등의 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 사람이 직접 부품의 이탈을 확인하기 어렵거나, 동력 전달 시 응력 집중에 의해 부품의 이탈 위험이 있는 대형 동력 부품 장치 부품 중 인장력의 급격한 증가 또는 파손이 발생할 수 있는 볼트의 파손을 미연에 인지함으로서 장치의 파손을 방지하는 부품의 인장 모니터링 시스템 및 방법을 제공하는 데에 있는 것이다.
또한, 본 발명은 사람이 직접 부품의 이탈을 확인하기 어렵거나, 동력 전달 시 응력 집중에 의해 부품의 이탈 위험이 있는 대형 동력 부품 장치 등에 설치할 수 있으며 이상이 인지된 경우 이를 무선 통신망을 통해 운용자에게 경고할 수 있도록 함으로써, 운용자가 장치의 파손 이전에 쉽게 조치할 수 있도록 한 부품의 인장 모니터링 시스템 및 방법을 제공하는 데에 있는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부품의 인장 모니터링 시스템은, 볼트의 측면 길이 방향으로 길게 형성한 홈; 상기 홈의 내측에 매립되며 상기 볼트의 인장력을 측정하도록 상기 볼트의 인장과 함께 인장되는 인장 센서; 상기 홈에 상기 인장 센서와 함께 연결되어 구성되며 상기 인장 센서가 기설정된 인장 길이 이상으로 인장된 것을 감지하면 인장 상태로 판단하는 제어부; 상기 제어부에 의해 인장 상태로 판단되면, 상기 볼트의 고유 정보를 운용자에게 무선으로 알리는 무선통신부; 및 상기 볼트에 내장되어 상기 인장 센서, 상기 제어부 및 상기 무선통신부에 전력을 제공하는 배터리를 포함하여 구성되는 것이다.
상기 무선통신부는, 블루투스(Blue tooth), 지그비(ZigBee) 및 능동식 RFID (Radio-Frequency Identification)중 어느 하나를 이용하는 것이다.
상기 무선통신부로부터 고유 정보를 전송받아 이를 운용자에게 시각적으로 표시하거나, 음향을 출력하는 서버를 더 포함하는 것이다.
상기 볼트의 머리부의 하부 외주면을 따라 상기 배터리로부터 전원을 공급받아 자기장을 형성하도록 구성된 제1 코일; 상기 제1 코일과 폐회로를 형성하며 상기 볼트의 고유 정보를 포함하는 제1 RFID 칩; 상기 제1 코일에 반응하여 전기가 유도되며, 상기 볼트와 결합하는 너트의 내측에 내삽된 제2 코일; 및 상기 제2 코일과 폐회로를 형성하며 너트의 고유 정보를 포함하는 제2 RFID칩을 더 포함하되, 상기 제어부는, 상기 제1 코일에 전기가 유도되는 정도를 감지하여 상기 제1 코일에 유도되는 전기가 기설정된 값 이하로 떨어지면 상기 너트가 상기 볼트로부터 풀림 상태인 것으로 판단하는 제어부를 포함하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부품의 인장 모니터링 방법은, 볼트의 측면 길이 방향으로 길게 형성한 홈, 상기 홈의 내측에 매립되며 상기 볼트의 인장력을 측정하도록 상기 홈의 인장과 함께 인장되는 인장 센서 및 외부의 서버와 무선통신하는 무선통신부 및 상기 볼트의 타측에 측면 길이방향으로 내장되어 상기 인장 센서 및 상기 무선통신부에 전력을 제공하는 배터리를 포함하는 부품의 인장 모니터링 방법에 있어서, 상기 인장센서를 감지하여 상기 볼트의 인장길이를 감지하는 단계; 상기 볼트의 인장길이가 기설정된 인장 길이 이상으로 인장되었는 지의 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단하는 단계에서의 판단결과 기설정된 인장 길이 이상으로 인장된 것으로 판단되면 상기 볼트가 인장된 상태임을 상기 서버로 알리는 단계를 포함하여 구성되는 것이다.
상기 서버로 알리는 단계는, 상기 볼트의 고유 정보를 상기 서버로 전송하는 단계; 상기 서버는 상기 알림을 수신하면 상기 볼트의 고유 정보를 시각적으로 표시하거나, 음향을 출력하는 단계를 더 포함하는 것이다.
상기 볼트의 고유 정보는, 상기 볼트의 일련번호, 상기 볼트의 규격, 상기 볼트가 설치된 위치, 상기 볼트가 결합시키는 대상을 표시하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부품의 인장 모니터링 방법은, 볼트의 머리부의 하부 외주면을 따라 상기 배터리로부터 전원을 공급받아 자기장을 형성하도록 구성된 제1 코일 및 상기 제1 코일에 반응하여 전기가 유도되며 상기 볼트와 결합하는 너트의 내측에 내삽된 제2 코일을 포함하는 부품의 인장 모니터링 방법에 있어서, 상기 제2 코일에 전기가 유도되는 정도를 감지하는 단계; 상기 감지하는 단계에서의 감지결과 상기 제2 코일에 유도되는 전기가 기설정된 값 이하로 떨어졌는 지의 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단하는 단계에서 상기 제2 코일에 유도되는 전기가 기설정된 값 이하로 떨어진 것으로 판단되면 상기 너트가 상기 볼트로부터 풀리는 상태임을 상기 서버로 알리는 단계를 포함하여 구성된다.
상기 서버로 알리는 단계는, 상기 볼트의 고유 정보 및 상기 너트의 고유 정보를 상기 서버로 전송하는 단계; 및 상기 서버는 상기 알림을 수신하면 상기 볼트의 고유 정보 및 상기 너트의 고유 정보를 시각적으로 표시하거나, 음향을 출력하는 단계를 더 포함하는 것이다.
상기 너트의 고유 정보는, 상기 너트의 일련번호, 상기 너트의 규격, 상기 너트가 설치된 위치, 상기 너트가 결합시키는 대상을 표시하는 것이다.
본 발명에 따른 부품의 인장 모니터링 시스템 및 방법은, 사람이 직접 부품의 이탈을 확인하기 어렵거나, 동력 전달 시 응력 집중에 의해 부품의 이탈 위험이 있는 대형 동력 부품 장치 등에 부품 중 볼트 등에 인장력의 급격한 증가 또는 파손 등이 발생하는 것을 인지함으써 부품의 파손으로 인하여 발생할 수 있는 장치의 파손을 방지하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 부품의 인장 모니터링 시스템 및 방법은, 사람이 직접 부품의 이탈을 확인하기 어렵거나, 동력 전달 시 응력 집중에 의해 부품의 이탈 위험이 있는 대형 동력 부품 장치 등에 설치할 수 있으며 이상이 인지된 경우 이를 무선 통신망을 통해 운용자에게 경고할 수 있도록 함으로써, 운용자가 장치의 파손 이전에 쉽게 조치할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부품의 인장 모니터링 시스템을 개략적으로 나타낸 블록 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부품의 인장 모니터링 시스템 중 볼트의 단면을 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 부품의 인장 모니터링 시스템 중 너트의 단면을 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 부품의 인장을 모니터링하기 위한 과정을 나타낸 순서도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 너트의 풀림을 모니터링하기 위한 과정을 나타낸 순서도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부품의 인장 모니터링 시스템 중 볼트의 단면을 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 부품의 인장 모니터링 시스템 중 너트의 단면을 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 부품의 인장을 모니터링하기 위한 과정을 나타낸 순서도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 너트의 풀림을 모니터링하기 위한 과정을 나타낸 순서도.
이하, 본 발명의 실시예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부품의 인장 모니터링 시스템을 개략적으로 나타낸 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부품의 인장 모니터링 시스템 중 볼트의 단면을 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 부품의 인장 모니터링 시스템 중 너트의 단면을 나타낸 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명은 볼트(10), 너트(20) 및 서버(30)로 구성되며, 볼트(10)에는 인장 센서(120), 제어부(130), 무선통신부(140), 배터리(150) 및 제1 RFID(160)가 구성된다. 너트(20)는 제2 RFID(210)를 포함한다.
볼트(10)의 측면 길이 방향으로 길게 홈(110)을 형성한다. 홈(110)은 볼트(10)의 볼트의 나사산에 거의 직각 방향으로 형성되며, 내측에 인장 센서(120), 제어부(130)와 무선통신부(140)를 수용한다. 한편, 배터리(150)와 제1 RFID(160)는 볼트(10)의 머리부(12)에 내장시킨다.
인장 센서(120)는 전술한 홈(110)의 내측에 매립되며 볼트(10)의 인장력을 측정하도록 볼트(10)의 인장과 함께 인장된다. 즉, 볼트(10)의 홈 내측에 고정시켜 볼트의 길이에 변화가 발생하는 경우 함께 신장되거나 수축된다. 인장 센서(120)가 취득한 인장 정보는 제어부(130)로 전송되어 볼트(10)의 인장 상태를 감지한다.
제어부(130)는 홈(110)에 상기 인장 센서(120)와 함께 연결되어 구성된다. 제어부(130)는 인장 센서(120)로부터 인장 정보를 수신하여 인장 정보를 판독하고 판독 결과 기설정된 인장 길이 이상으로 인장된 것으로 감지하면 인장 상태로 판단한다. 여기서, 인장 상태란 볼트(10)에 응력이 과도하게 가해져 볼트의 몸체 부분이 늘어난 상태를 의미한다. 즉, 볼트(10)가 파손되거나, 균열 등이 발생할 수 있는 상태이다.
무선통신부(140)는 제어부(130)와 연결되어 구성되며, 제어부(130)의 제어에 따라 인장 상태로 판단되면, 제어부(130)의 제어에 따라 인장 상태임을 알리는 신호를 서버(30)로 전송한다. 무선통신부(140)는 서버(30)와 무선 통신한다. 무선통신 방식으로는 대용량의 통신이 필요 없는 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee) 및 능동식 RFID(Radio-Frequency Identification)중 어느 하나를 이용할 수 있다. 한편, 능동식 RFID는 수동식 RFID와 달리 근접식이 아니므로 근거리 통신에 사용될 수 있다.
서버(30)는 상기 무선통신부(140)로부터 볼트(10)의 고유 정보를 전송받아 이를 운용자에게 시각적으로 표시하거나, 음향으로 출력한다. 즉, 운용자는 서버(30)를 통해 전송된 볼트(10)의 고유 정보를 통해 해당 볼트(10)에 응력이 과도하게 집적되어 위험한 상태인지의 여부를 인지할 수 있다. 또한 볼트(10)에는 후술하는 제1 RFID(160)가 구성되어 있어 제어부(130)는 제1 RFID(160)를 판독하고 판독한 볼트(10)의 고유 정보를 인장 상태임을 알리는 신호와 함께 전송할 수 있다. 볼트(10)의 고유 정보는 상기 볼트의 일련번호, 상기 볼트의 규격, 상기 볼트가 설치된 위치, 상기 볼트가 결합시키는 대상에 대한 정보를 포함할 수 있다. 즉, 운용자는 서버(30)에 표시되는 정보를 통해 응력이 과도하게 가해진 볼트(10)가 어떤 부품이며, 설치된 장소 및 어떤 용도로 사용되는 볼트인지의 여부를 쉽게 인지할 수 있다.
한편, 볼트(10)는 너트(20)와 결합하여 어떤 구성 부품 간을 결속시키는 구성이다. 이때, 볼트(10)와 너트(20) 사이에 각각 RFID(160, 210)를 구성하여 근접을 인지하도록 구성한다. 한편, 볼트(10)에 배터리(150)가 구성되어 있으므로 볼트(10)에 구성되는 제1 RFID(160)를 RFID 서버로 구성하고, 너트(20)에 구성되는 제2 RFID(210)를 RFID 클라이언트로 구성한다. 즉, 제1 RFID(160)는 전원이 공급되며 스탠바이 상태로 유지되고, 제2 RFID는 전원이 공급되지 않으므로 제1 RFID(160)에 근접한 경우에만 동작한다. 제어부(130)는 제1 RFID(160)와 제2 RFID(210)가 근접한 것을 인지하여 정상 상태로 판단하고 멀어지는 것을 인지하면 비정상 상태로 인지한다. 여기서 정상상태는 볼트(10)와 너트(20)가 정상적으로 결합되어 있는 상태임을 의미하며, 비정상상태는 볼트(10)로부터 너트(20)가 유격된 상태, 즉 느슨하게 결합된 상태임을 의미한다.
한편, 제1 RFID(160)는 볼트(10)의 머리부의 하부 외주면을 따라 상기 배터리(150)로부터 전원을 공급받아 자기장을 형성하도록 구성된 제1 코일(164)과, 배터리(150)로부터 전원을 받아 동작하고 상기 제1 코일(164)과 폐회로를 형성하며 상기 볼트(10)의 고유 정보를 포함하는 제1 RFID칩(162)을 포함하여 구성된다. 따라서, 제1 코일(164)이 볼트(10)의 외주면을 따라 구성되어 있어, 제어부(130)는 볼트(10)의 머리부(12)로부터 너트(20)가 유격된 수평 거리를 기준 또는 최단거리를 기준으로 판단한다.
또한, 너트(20)는 제1 코일(164)에 반응하여 전기가 유도되며, 상기 볼트(10)와 결합하는 너트(20)의 내측에 내삽된 제2 코일(214)과, 상기 제2 코일(214)과 폐회로를 형성하며 너트(20)의 고유 정보를 포함하는 제2 RFID칩(212)으로 구성된다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 부품의 인장을 모니터링하기 위한 과정을 나타낸 순서도이다. 도 4를 참조하면, 제어부(130)는 최초의 볼트(10)의 길이에 대한 정보를 인지하고 있다. S202단계에서 제어부(130)는 상기 인장 센서(120)를 감지하여 볼트(10)의 인장길이를 감지한다.
S204단계에서 제어부(130)는 볼트(10)의 인장길이가 기설정된 인장 길이 이상으로 인장되었는지의 여부를 판단한다. 예컨대, 제어부(130)는 인장 센서(120)의 저항값 변화에 따라 인장된 길이값을 인지한다. 제어부(130)는 인장 센서(120)에 의해 감지된 저항값이 기설정된 값 이상으로 감지되면 볼트(10)의 몸체가 인장된 상태인 것으로 판단한다.
판단결과 기설정된 인장 길이 이상으로 인장된 것으로 판단되면(S204단계, Y), 볼트(10)의 고유 정보를 상기 서버(30)로 전송한다(S206단계). 볼트(10)의 고유 정보는 볼트(10)의 일련번호, 볼트(10)의 규격, 볼트(10)가 설치된 위치 및 볼트(10)가 결합시키는 대상을 표시하는 것이다. 예컨대, 기차에 설치된 볼트(10)인 경우, 볼트가 결합시키는 대상의 표시는 "제1 호칸 상판과 하부지지판의 연결 볼트 중 전면 2번째 볼트"와 같은 방식으로 표시될 수 있다.
S208단계에서 서버(30)는 볼트(10)의 고유 정보를 수신하면 상기 볼트(10)의 고유 정보를 앞서 기술한 바와 같이 텍스트 형태의 시각적으로 표시하거나, GUI 형태로 시각적으로 표시할 수 있으며, 음향을 출력한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 너트의 풀림을 모니터링하기 위한 과정을 나타낸 순서도이다. 도 5를 참조하면, S302단계에서 제어부(130)는 제2 코일(214)에 의 해 제1 코일(164)에 유도된 전기를 감지한다. 예컨대, 제1 코일(164)에는 교류가 흐르며 도전체가 근접하게 되면 그 전류가 변화된다. 이때, 제1 코일(164)에 전기 유도 감지는 제1 코일(164)에 근접한 볼트(10), 너트(20) 및 내부에 구성된 제2 코일(214)이 교류에 영향을 미치는 상태에서 너트(20)와 제2 코일(214)이 제1 코일(164)로부터 멀어지게 되면 제1 코일(164)에 흐르는 교류에 변화가 발생함을 의미한다.
S304단계에서 제어부(130)는 제2 코일(214)에 의해 제1 코일(164)에 유도되는 전기가 기설정된 값 이하로 떨어졌는 지의 여부를 판단한다.
제1 코일(164)에 유도되는 전기가 기설정된 값 이하로 떨어진 것으로 판단되면(S304단계, Y), 볼트(10)의 고유 정보 및 너트(20)의 고유 정보를 서버(30)로 전송한다(S306단계). 볼트(10) 및 너트(20)의 고유 정보는 볼트(10) 및 너트(20)의 일련번호, 볼트(10) 및 너트(20)의 규격, 볼트(10) 및 너트가 설치된 위치, 볼트(10) 및 너트가 결합시키는 대상을 표시하는 것이다. 예컨대, 기차에 설치된 볼트(10) 및 너트(20)인 경우, 볼트(10) 및 너트(20)가 결합시키는 대상의 표시는 "제1 호칸 상판과 하부지지판의 연결 볼트와 너트 중 전면 2번째 볼트와 너트"와 같은 텍스트 방식으로 표시할 수 있다. 또는 기차에 설치된 볼트(10) 및 너트(20)인 경우, 볼트(10) 및 너트(20)가 결합시키는 대상의 표시는 차량을 GUI(Graphic User Interface) 형태로 표시하고 해당 GUI에 점멸 표시로 볼트(10) 및 너트(20)가 설치된 위치를 표시할 수 있다.
S308단계에서 서버(30)는 볼트(10)의 고유 정보 및 너트(20)의 고유 정보를 수신하면 볼트(10)의 고유 정보 및 너트(20)의 고유 정보를 시각적으로 표시하거나, 음향을 출력한다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변형을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하였다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
10 : 볼트
20 : 너트
30 : 서버 110 : 홈
120 : 인장 센서 130 : 제어부
140 : 통신부 150 : 배터리
160, 210 : RFID
30 : 서버 110 : 홈
120 : 인장 센서 130 : 제어부
140 : 통신부 150 : 배터리
160, 210 : RFID
Claims (10)
- 볼트의 측면 길이 방향으로 형성한 홈;
상기 홈의 내측에 매립되며 상기 볼트의 인장과 함께 인장되어 상기 볼트의 인장 길이를 측정하는 인장 센서;
상기 인장 센서에 연결되어 구성되며 상기 인장 센서가 기설정된 인장 길이 이상으로 인장된 것을 감지하면 인장 상태로 판단하는 제어부;
상기 제어부에 의해 인장 상태로 판단되면, 상기 볼트의 고유 정보를 운용자에게 무선으로 알리는 무선통신부; 및
상기 볼트에 내장되어 상기 인장 센서, 상기 제어부 및 상기 무선통신부에 전력을 제공하는 배터리를 포함하는 것인 부품의 인장 모니터링 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 무선통신부는,
블루투스(Blue tooth), 지그비(ZigBee) 및 능동식 RFID (Radio-Frequency Identification)중 어느 하나를 이용하는 부품의 인장 모니터링 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 무선통신부로부터 고유 정보를 전송받아 운용자에게 표시하거나, 음향을 출력하는 것 중 어느 하나를 출력하는 서버를 더 포함하는 부품의 인장 모니터링 장치. - 제1항에 있어서,
상기 볼트의 머리부의 하부 외주면을 따라 구성되며, 상기 배터리로부터 전원을 공급받아 자기장을 형성하도록 구성된 제1 코일:
상기 제1 코일과 폐회로를 형성하며 상기 볼트의 고유 정보를 포함하는 제1 RFID 칩; 및
상기 제1 코일에 반응하여 전기가 유도되며, 상기 볼트와 결합하는 너트의 내측에 내삽된 제2 코일;
상기 제2 코일과 폐회로를 형성하며 너트의 고유 정보를 포함하는 제2 RFID칩을 더 포함하되,
상기 제어부는, 상기 제1 코일에 전기가 유도되는 정도를 감지하여 상기 제1 코일에 유도되는 전기가 기설정된 값 이하로 떨어지면 상기 너트가 상기 볼트로부터 이격된 상태로 판단하는 제어부를 포함하는 부품의 인장 모니터링 장치.
- 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부품의 인장 모니터링 방법은, 볼트의 측면 길이 방향으로 형성된 홈, 상기 홈의 내측에 매립되며 상기 볼트의 인장 길이를 감지하는 인장 센서 및 외부의 서버와 무선통신하는 무선통신부를 포함하는 부품의 인장 모니터링 방법에 있어서,
상기 볼트의 인장길이를 감지하는 단계;
상기 볼트의 인장길이가 기설정된 인장 길이 이상으로 인장되었는 지의 여부를 판단하는 단계; 및
상기 판단하는 단계에서의 판단결과 기설정된 인장 길이 이상으로 인장된 것으로 판단되면 상기 볼트가 인장된 상태임을 상기 서버로 알리는 단계를 포함하는 부품의 인장 모니터링 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 서버로 알리는 단계는,
상기 볼트의 고유 정보 및 상기 너트의 고유 정보를 상기 서버로 전송하는 단계;
상기 서버는 상기 볼트의 고유 정보 및 상기 너트의 고유 정보를 수신하여 표시하거나, 음향을 출력하는 것 중 어느 하나를 출력하는 단계를 더 포함하는 부품의 인장 모니터링 방법.
- 제6항에 있어서, 상기 볼트의 고유 정보는,
상기 볼트의 일련번호, 상기 볼트의 규격, 상기 볼트가 설치된 위치, 상기 볼트가 결합시키는 대상을 표시하는 부품의 인장 모니터링 방법.
- 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부품의 인장 모니터링 방법은, 볼트의 머리부의 하부 외주면을 따라 상기 배터리로부터 전원을 공급받아 자기장을 형성하도록 구성된 제1 코일 및 상기 제1 코일에 반응하여 전기가 유도되며 상기 볼트와 결합하는 너트의 내측에 내삽된 제2 코일을 포함하는 부품의 인장 모니터링 방법에 있어서,
상기 제2 코일에 전기가 유도되는 정도를 감지하는 단계;
상기 감지하는 단계에서의 감지결과 상기 제2 코일에 유도되는 전기가 기설정된 값 이하로 떨어졌는 지의 여부를 판단하는 단계; 및
상기 판단하는 단계에서 상기 제2 코일에 유도되는 전기가 기설정된 값 이하로 떨어진 것으로 판단되면 상기 너트가 상기 볼트로부터 풀리는 상태임을 상기 서버로 알리는 단계를 포함하는 부품의 인장 모니터링 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 서버로 알리는 단계는,
상기 볼트의 고유 정보 및 상기 너트의 고유 정보를 상기 서버로 전송하는 단계;
상기 서버는 상기 볼트의 고유 정보 및 상기 너트의 고유 정보를 수신하여 표시하거나, 음향을 출력하는 것 중 적어도 어느 하나를 출력하는 단계를 더 포함하는 부품의 인장 모니터링 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 너트의 고유 정보는,
상기 너트의 일련번호, 상기 너트의 규격, 상기 너트가 설치된 위치 및 상기 너트가 결합시키는 대상을 표시하는 부품의 인장 모니터링 방법.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150076408A KR101714022B1 (ko) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | 부품의 인장 모니터링 시스템 및 방법 |
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| KR101714022B1 KR101714022B1 (ko) | 2017-03-08 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108488179A (zh) * | 2018-01-22 | 2018-09-04 | 上海航空材料结构检测股份有限公司 | 智能复合材料铆钉 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR980003507A (ko) * | 1996-06-05 | 1998-03-30 | 박병재 | 볼트 축력 측정 방법 |
| KR20100081336A (ko) * | 2007-10-09 | 2010-07-14 | 찰스 에이치. 포페노우 | 체결 장치 및 제조 방법 |
| JP2010185809A (ja) * | 2009-02-13 | 2010-08-26 | Taiheiyo Cement Corp | ボルト及びボルト軸力情報処理システム |
| KR20140010602A (ko) * | 2012-07-16 | 2014-01-27 | 한국철도기술연구원 | 알에프아이디를 이용한 볼트 풀림 감지 장치 |
-
2015
- 2015-05-29 KR KR1020150076408A patent/KR101714022B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR980003507A (ko) * | 1996-06-05 | 1998-03-30 | 박병재 | 볼트 축력 측정 방법 |
| KR20100081336A (ko) * | 2007-10-09 | 2010-07-14 | 찰스 에이치. 포페노우 | 체결 장치 및 제조 방법 |
| JP2010185809A (ja) * | 2009-02-13 | 2010-08-26 | Taiheiyo Cement Corp | ボルト及びボルト軸力情報処理システム |
| KR20140010602A (ko) * | 2012-07-16 | 2014-01-27 | 한국철도기술연구원 | 알에프아이디를 이용한 볼트 풀림 감지 장치 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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