KR101458487B1

KR101458487B1 - 알에프아이디를 이용한 볼트 풀림 감지 장치

Info

Publication number: KR101458487B1
Application number: KR1020120077036A
Authority: KR
Inventors: 이준호; 이병송; 이형우; 박찬배; 김기환
Original assignee: 한국철도기술연구원
Priority date: 2012-07-16
Filing date: 2012-07-16
Publication date: 2014-11-07
Also published as: KR20140010602A

Abstract

본 발명은 알에프아이디를 이용한 볼트 풀림 감지 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 볼트와 너트를 결합한 측부에 RFID 태그를 설치함으로써, 설치를 용이하게 할 뿐만 아니라, 볼트와 너트의 풀린 위치를 정확하게 알 수 있게 하는 알에프아이디를 이용한 볼트 풀림 감지 장치에 관한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 볼트 풀림 감지 장치에 있어서, 체결 대상물의 일측에 구비되는 볼트와, 체결 대상물의 타측에 구비되는 너트와, 상기 볼트와 너트의 측면에 동시에 부착되는 RFID 태그와, 상기 RFID 태그를 스캔하는 태그 리더로 이루어지되, 상기 RFID 태그는 비틀림에 의해 손상되도록 테이프 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

알에프아이디를 이용한 볼트 풀림 감지 장치{detecting apparatus for loosen bolt with RFID}

본 발명은 알에프아이디를 이용한 볼트 풀림 감지 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 볼트와 너트를 결합한 측부에 RFID 태그를 설치함으로써, 설치를 용이하게 할 뿐만 아니라, 볼트와 너트의 풀린 위치를 정확하게 알 수 있게 하는 알에프아이디를 이용한 볼트 풀림 감지 장치에 관한 것이다.

볼트와 너트는 나사산 사이의 마찰력에 의해 체결력을 유지하는 체결요소로서 오래전부터 널리 사용되어 왔으며, 통상 2개 이상으로 분리되는 물체를 단일체로서 체결 조립하는 용도로서 자동차부품조립, 전자부품조립, 가구조립, 건설현장 등의 다양한 분야에 폭넓게 사용되고 있다.

그러나 볼트와 단지 1개의 너트 사이의 마찰력에 의해 체결하는 구조의 경우 충격과 진동에 의해 쉽게 풀어지는 단점이 있었다. 따라서, 이러한 풀림을 방지하기 위한 다양한 발명이 이루어져 왔다.

일반적으로 이러한 종래 볼트 및 너트의 결합구조는, 도 1에 도시된 바와 같이, 볼트 및 너트 체결구조는 체결대상인 피체결물 (1), (2)에 끼워지는 볼트(3)와, 볼트(3)에 나사 체결되는 너트(4)로 이루어지고, 볼트(3) 및 너트(4)의 체결력을 향상시키고, 외부의 충격 및 진동으로 풀림을 방지하기 위하여 와셔(5)가 볼트(3) 및 너트(4)의 내측에 삽입 밀착된다.

이와 같은 볼트 및 너트의 체결구조로써 체결대상인 피체결물(1),(2)을 체결하기 위해서는, 먼저 피체결물(1),(2)에 형성된 끼움공을 통하여 볼트(3)를 관통시킨 다음, 볼트(3)의 나사부에 너트(4)를 체결시키면, 볼트(3)에 너트(4)가 나사 체결된다. 이에 따라 피체결물(1),(2)을 고정시키게 되고, 이때, 볼트(3)와 너트(4)사이에 와셔(5)를 삽입시키게 됨으로써 외부의 충격 및 진동으로부터 어느 정도 풀림을 방지하게 된다.

그러나 이와 같은 볼트 및 너트의 결합구조는 외부의 충격 및 진동이 지속적으로 발생하는 경우 볼트로부터 너트의 체결력이 쉽게 해제됨으로써 피체결물에 대한 체결력이 약화되거나 상실되는 문제점이 발생되는데, 특히, 다리와 같은 구조물 위로 차량 등의 통행으로 말미암아 일정한 진동이 지속적으로 발생함으로써 체결력이 약화되는 문제점이 있다.

그래서, 여러 가지 물체를 결합시키기 위해 사용되는 볼트와 너트의 풀림을 용이하게 인지하기 위하여, 다양한 기술이 개발되었는데, 그 일 예로 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 한국등록특허 제10-1062991호에 기재된 기술이 개발되었는데, 그 기술적 특징은 너트 풀림 감지장치에 있어서, 다양한 구조물에 설치되어 구조물을 결합시키기 위해 볼트(11)와 체결되는 너트(10)와 상기 너트(10)에 감겨지되, 너트(10)의 풀림 시 단선되도록 구비되는 미세 도전선(20)과 상기 미세 도전선으로 전원을 공급하는 전원부(30) 및 상기 미세 도전선(20)의 단선 여부에 따라 상기 전원부(30)를 통해 공급되는 전원을 감지하는 감지수단(40)을 포함하며, 상기 미세 도전선(20)은 구조물에 다수개의 상기 너트(10)가 설치되면 각각의 너트(10)에 연결되도록 구성하고, 상기 미세 도전선(20)은 상기 너트(10)에 감김 시 금속 접착제를 이용하여 접착시키는 것을 특징으로 한다.

그러나, 한국등록특허 제10-1062991호에 기재된 기술은 미세 도전선(20)의 의 단선을 감지함으로써, 풀림 여부를 용이하게 알 수 있는 장점은 있으나, 각각의 볼트(11)와 너트(10)가 결합되는 부분에 미세 도전선(20)을 감고, 접착제로 접착하여야 하므로, 설치가 용이하지 않으며, 다수의 볼트(11)와 너트(10)를 하나의 미세 도전선(20)으로 연결함으로써, 단락이 발생할 경우, 풀림이 발생한 정확한 부분을 단시간에 알 수 없는 등의 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 체결 대상물을 고정할 때, 볼트와 너트를 사용하여 고정한 후, 볼트와 너트의 측면에 RFID 태그를 부착하여, 볼트와 너트가 풀리게 되면, RFID 태그가 손상되게 되므로, 정비시에 태그 리더를 사용하여 볼트와 너트의 고정부에 설치되는 RFID 태그를 스캔할 때, 손상되지 않은 RFID 태그만 스캔이 되고, 손상된 RFID 태그는 스캔이 되지 않으므로, 스캔되지 않은 부분의 볼트와 너트는 풀림이 발생한 것으로 감지하여, 용이하게 풀림을 감지할 수 있게 하는 알에프아이디를 이용한 볼트 풀림 감지 장치를 제공하는 것이다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 각각의 RFID 태그에는 고유번호가 부여되고, 태그 리더가 유무선 통신 또는 직접에 의해 연결되는 서버에 태그의 정보를 저장하는 태그 데이터 베이스를 구비하여, 태그 리더에서 수신한 각 태그의 고유번호와 비교하여 어느 위치의 볼트와 너트에 풀림이 발생하였는 지를 정확하게 알 수 있고, 이를 디스플레이부를 통하여 차량의 이미지상에 보여주기 때문에, 신속하게 대처할 수 있는 알에프아이디를 이용한 볼트 풀림 감지 장치를 제공하는 것이다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은;

볼트 풀림 감지 장치에 있어서, 체결 대상물의 일측에 구비되는 볼트와, 체결 대상물의 타측에 구비되는 너트와, 상기 볼트와 너트의 측면에 동시에 부착되는 RFID 태그와, 상기 RFID 태그를 스캔하는 태그 리더로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 RFID 태그에는 고유번호가 부여되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 태그 리더는 서버와 연결되되, 상기 서버는 각 RFID 태그의 정보를 저장하는 태그 데이터 베이스와, 태그의 상태를 화면으로 출력하는 디스플레이부와, 각 기기를 제어하는 중앙제어부가 구비되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 태그 데이터 베이스에는 각 RFID 태그의 고유번호, 설치위치, 현재의 상태, 교체이력이 저장되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 중앙제어부는 태그 리더에서 수신한 정보와 태그 데이터 베이스의 정보를 비교하여, 태그 리더에 의해 스캔된 RFID 태그가 부착된 볼트와 너트는 정상으로 판단하고, 태그 리더에 의해 스캔되지 않은 RFID 태그가 부착된 볼트와 너트는 풀린 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 디스플레이부는 볼트와 너트의 풀림 상태를 차량의 이미지에서 볼트와 너트가 설치된 위치에 표시하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 RFID 태그는 비틀림에 의해 손상되도록 테이프 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성의 본 발명에 따르면, 체결 대상물을 고정할 때, 볼트와 너트를 사용하여 고정한 후, 볼트와 너트의 측면에 RFID 태그를 부착하여, 볼트와 너트가 풀리게 되면, RFID 태그가 손상되게 되므로, 정비시에 태그 리더를 사용하여 볼트와 너트의 고정부에 설치되는 RFID 태그를 스캔할 때, 손상되지 않은 RFID 태그만 스캔이 되고, 손상된 RFID 태그는 스캔이 되지 않으므로, 스캔되지 않은 부분의 볼트와 너트는 풀림이 발생한 것으로 감지하여, 용이하게 풀림을 감지할 수 있게 하는 효과가 있다.

그리고, 본 발명은 각각의 RFID 태그에는 고유번호가 부여되고, 태그 리더가 유무선 통신 또는 직접에 의해 연결되는 서버에 태그의 정보를 저장하는 태그 데이터 베이스를 구비하여, 태그 리더에서 수신한 각 태그의 고유번호와 비교하여 어느 위치의 볼트와 너트에 풀림이 발생하였는 지를 정확하게 알 수 있고, 이를 디스플레이부를 통하여 차량의 이미지상에 보여주기 때문에, 신속하게 대처할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 볼트와 너트를 사용하여 결합하는 단면도이다.
도 2는 종래의 볼트 풀림 감지 장치의 블럭도이다.
도 3은 종래의 볼트 풀림 감지 장치의 확대도이다.
도 4는 본 발명에 따른 알에프아이디를 이용한 볼트 풀림 감지 장치의 개념도이다.
도 5는 본 발명에 따른 알에프아이디를 이용한 볼트 풀림 감지 장치의 블럭도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. 그리고, 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시 예에 한정되지 않음을 이해하여야 한다.

도 4는 본 발명에 따른 알에프아이디를 이용한 볼트 풀림 감지 장치의 개념도이고, 도 5는 본 발명에 따른 알에프아이디를 이용한 볼트 풀림 감지 장치의 블럭도이다.

본 발명은 알에프아이디를 이용한 볼트 풀림 감지 장치에 관한 것으로 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 그 구성은 다양한 체결 대상물(600)을 결합 고정하기 위하여, 체결 대상물(600)의 일측에 구비되는 볼트(100)와 상기 볼트(100)에 대응되도록 체결 대상물(600)의 타측에 구비되는 너트(200)와 상기 볼트(100)와 너트(200) 에 동시에 부착되는 RFID 태그(300)와 상기 RFID 태그(300)를 스캔하는 태그 리더(400)로 이루어진다.

여기서, 상기 RFID 태그(300)는 일측은 상기 볼트(100)의 측면에 부착되고 타측은 상기 너트(200)의 측면에 부착되도록 설치하는데, 상기 RFID 태그(300)는 테이프 형상으로 형성하여, 상기 볼트(100)와 너트(200)의 측면에 용이하게 부착할 수 있게 하며, 볼트(100)와 너트(200)가 외력에 의해 풀릴 경우, 상기 RFID 태그(300)의 양측이 각각 다른 방향으로 회전하게 된다.

이때, 상기 RFID 태그(300)는 비틀름에 의해 쉽게 손상되는 재질 및 구조로 형성하여, 볼트(100)와 너트(200)가 풀릴 때 발생하는 비틀림에 의해 RFID 태그(300)가 손상되게 한다.

그래서, 상기 태그 리더(400)를 사용하여 RFID 태그(300)를 스캔할 때, 정상적인 신호를 수신받은 RFID 태그(300)는 손상되지 않았으므로, 볼트(100)와 너트(200)가 풀리지 않은 것으로 판단하고, 신호를 수신받지 못한 RFID 태그(300)는 볼트(100)와 너트(200)가 풀린 것으로 판단하게 되므로, 볼트(100)와 너트(200)의 풀림 상태를 정확하게 감지할 수 있게 된다.

그리고, 상기 RFID 태그(300)를 스캔하기 위한 태그 리더(400)는 서버(500)와 연결되는데, 이때, 직접 유선으로 연결될 수도 있고, 별도의 송수신 모듈(미도시)을 구비하여, 무선으로 연결하여 사용할 수도 있다.

여기서, 상기 서버(500)에는 각 RFID 태그(300)의 정보를 저장하는 태그 데이터 베이스(510)와 각 볼트(100)와 너트(200)의 풀림 상태를 화면으로 표시하는 디스플레이부(530)와 각 장치들을 제어하는 중앙제어부(520)가 구비된다.

한편, 상기 RFID 태그(300)에는 각각 고유번호가 부여되는데, 이렇게 각 RFID 태그(300)에 고유번호가 부여됨으로서, 각 RFID 태그(300)가 부착 설치되는 볼트(100)와 너트(200)를 특정할 수 있게 된다.

그리고, 상기 서버(500)에 구비되는 태그 데이터 베이스(510)에는 각 RFID 태그(300)의 고유번호와 각 RFID 태그(300)가 부착된 볼트(100)와 너트(200)의 설치위치와 상기 볼트(100)와 너트(200)의 현재 풀림 상태 및 지금까지의 RFID 태그(300)를 교체한 교체이력에 대한 정보를 저장하게 된다.

그래서, 검사자가 태그 리더(400)를 사용하여 각 볼트(100)와 너트(200)의 풀림 상태를 검사할 때, 상기 태그 리더(400)에서 스캔한 정보를 서버(500)로 전송하게 되고, 서버(500)의 중앙제어부(520)는 상기 태그 리더(400)에서 수신한 정보와 태그 데이터 베이스(510)에 저장된 정보를 비교하여, 태그 리더(400)에 의해 스캔된 RFID 태그(300)가 부착된 볼트(100)와 너트(200)는 정상으로 판단하고, 태그 리더(400)에 의해 스캔되지 않은 RFID 태그(300)가 부착된 볼트(100)와 너트(200)는 풀린 것으로 판단하게 된다.

즉, 볼트(100)와 너트(200)가 정상적으로 조임 상태를 유지하는 곳에 부착된 RFID 태그(300)는 손상이 발생하지 않아, 태그 리더(400)의 신호에 반응하여 정상적으로 스캔이 되지만, 볼트(100)와 너트(200)가 외력에 의해 풀린 곳에 부착된 RFID 태그(300)는 볼트(100)와 너트(200)가 풀릴때 발생하는 비틀림에 의해 손상되게 되어, 태그 리더(400)의 신호에 반응하지 못하여 태그 리더(400)에서는 이를 감지할 수 없게 된다.

따라서, 정상적으로 스캔된 RFID 태그(300)는 각 고유번호를 태그 리더(400)에서 수신하여 서버(500)로 전송하게 되므로, 서버(500)에서는 정상적으로 스캔된 RFID 태그(300)에 대해서는 태그 데이터 베이스(510)에 현재 상태를 정상으로 유지하고, 태그 데이터 베이스(510)에 고유번호가 저장되어 있지만, 태그 리더(400)에서 수신된 고유번호에는 빠져있을 경우, 해당 RFID 태그(300)가 손상된 것이므로, 해당 RFID 태그(300)가 부착된 위치의 볼트(100)와 너트(200)는 풀린 것으로 판단하여, 태그 데이터 베이스(510)에 해당 고유번호에 대한 정보가 저장된 부분에 풀림상태는 정상이 아닌 풀림으로 변경하게 된다.

그리고, 상기 서버(500)에 구비된 디스플레이부(530)는 차량의 이미지를 표시하고, 각 볼트(100)와 너트(200)가 위치한 부분에 볼트(100)와 너트(200)의 풀림 상태를 상기 태그 데이터 베이스(530)를 참조하여 표시하여 줌으로써, 한눈에 어느 위치의 볼트(100)와 너트(200)가 풀린 상태인지를 알 수 있게 하여, 빠른 대처를 가능하게 한다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리 범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.

100 : 볼트 200 : 너트
300 : RFID 태그 400 : 태그 리더
500 : 서버 510 : 태그 데이터 베이스
520 : 중앙제어부 530 : 디스플레이부

Claims

볼트 풀림 감지 장치에 있어서,
체결 대상물의 일측에 구비되는 볼트와,
체결 대상물의 타측에 구비되는 너트와,
비틀림에 의해 손상되도록 테이프 형태로 형성되어 상기 볼트와 너트의 측면에 동시에 부착되는 RFID 태그와,
상기 RFID 태그를 스캔하는 태그 리더 및
상기 태그 리더와 무선 또는 유선으로 연결되는 서버를 포함하여 구성되되,
상기 RFID 태그에는 고유번호가 부여되고,
상기 서버는 각 RFID 태그의 고유번호, 설치위치, 현재의 상태, 교체이력이 저장되는 태그 데이터 베이스와, 태그의 상태를 화면으로 출력하는 디스플레이부와, 각 기기를 제어하는 중앙제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 알에프아이디를 이용한 볼트 풀림 감지 장치.
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제 1항에 있어서,
상기 중앙제어부는 태그 리더에서 수신한 정보와 태그 데이터 베이스의 정보를 비교하여, 태그 리더에 의해 스캔된 RFID 태그가 부착된 볼트와 너트는 정상으로 판단하고, 태그 리더에 의해 스캔되지 않은 RFID 태그가 부착된 볼트와 너트는 풀린 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 알에프아이디를 이용한 볼트 풀림 감지 장치.
제 1항에 있어서,
상기 디스플레이부는 볼트와 너트의 풀림 상태를 차량의 이미지에서 볼트와 너트가 설치된 위치에 표시하는 것을 특징으로 하는 알에프아이디를 이용한 볼트 풀림 감지 장치.
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