CN105627884A - 螺帽检测工具及方法 - Google Patents

Abstract

一种螺帽检测工具及方法，用以改善目前螺帽检测精准度不佳的问题。本发明的螺帽检测工具包含一个旋转杆及一个外螺纹部，该旋转杆具有一个环周面及两个端面，该环周面连接该两个端面，该外螺纹部设于该环周面并位于该旋转杆的一端，该外螺纹部具有一个起始端及一个终止端，该外螺纹部的有效径自该起始端至该终止端渐增。又，使用该螺帽检测工具的螺帽检测方法亦一并揭露。

Description

螺帽检测工具及方法

技术领域

本发明是关于一种检测工具及检测方法，尤其是一种用以检测螺帽规格的螺帽检测工具及方法。

背景技术

请参照图1，其为一种现有的螺纹栓规8，可用以检测特定规格的螺帽N的内螺纹尺寸是否符合规范。该现有的螺纹栓规8包含一个本体81，该本体81的一端设有一个下限检测部82，该本体81的另一端设有一个上限检测部83，该下限检测部82及上限检测部83均具有外螺纹，且该下限检测部82的有效径(节圆直径)为螺帽N公称尺寸的下限值，该上限检测部83的有效径则为螺帽N公称尺寸的上限值。

据前述结构，可检测螺帽N是否能螺入该下限检测部82或该上限检测部83。其中，无法螺入该下限检测部82的螺帽N，及能够螺入该上限检测部83的螺帽N均为不良品；可螺入该下限检测部82而不可螺入该上限检测部83的螺帽N，则为符合品管标准的良品，亦即，该螺帽N的有效径落于公称尺寸的上、下限之间，该螺帽N可螺入符合该公称尺寸的螺丝，且结合后不会产生松动。

可是，该现有的螺纹栓规8只能借助该下限检测部82及该上限检测部83，检测螺帽N内螺纹的有效径是否介于公称尺寸的上、下限之间，而无法确切地得知螺帽N内螺纹的有效径的正确尺寸，以及，该螺帽N的内螺纹的中心线与两端的水平面是否形成相垂直，导致该螺帽N旋合于物件时，该螺帽N的两个端面与物件无法形成平均受力之密接。

为了解决上述问题，请参照图2，其系一种现有的螺帽偏心度检测规9，兼可用以检测螺帽N的内螺纹之中心线是否符合规范及偏心。该现有的螺帽偏心度检测规9包含一个本体91，该本体91的一端设有一个平盘92，该平盘92具有一个量测平面921，该量测平面921的中心处凸设有一个下限检测部93，该下限检测部93的轴心与该量测平面921正交。该本体91的另一端则设有一个上限检测部94，该下限检测部93及上限检测部94均具有外螺纹，且该下限检测部93的有效径为螺帽N公称尺寸的下限值，该上限检测部94的有效径为螺帽N公称尺寸的上限值。

据由前述结构，该现有的螺帽偏心度检测规9除可借助该下限检测部93及该上限检测部94，检测螺帽N内螺纹的有效径是否介于公称尺寸的上、下限之间，还可将螺帽N螺合至邻近该平盘92的量测平面921处，并以一个卡规95上呈薄板状的一个插入部951插入该螺帽N与该平盘92的量测平面921之间，并将该卡规95旋绕该下限检测部93一周，检测该螺帽N的端面与该平盘92的量测平面921之间的间距是否一致。若该螺帽N与该平盘92的量测平面921之间的间距保持一致，则可判定该螺帽N的端面平行于该量测平面921，即该螺帽N的内螺纹轴心亦与该平盘92的量测平面921正交，故该螺帽N的内螺纹轴心无偏心；反之，则该螺帽N的内螺纹轴心有偏心现象。

然而，借助该平盘92及卡规95检测螺帽N的内螺纹轴心是否有偏心现象的过程中，由于螺帽N内螺纹的有效径大多会略大于该下限检测部93的有效径，致螺帽N的内螺纹无法与该下限检测部93稳固螺合，故旋绕该卡规95时易造成该螺帽N产生微幅的偏摆，加上判断该螺帽N的端面与该平盘92的量测平面921之间的间距是否一致，亦仅单凭操作者的手感及视觉予以判定，对需要高精密度的螺帽N而言，此偏心检测的误差太大而难以适用，且无法确切地得知螺帽N的内螺纹轴心偏心度。

有鉴于此，现有的螺帽检测工具确实仍有加以改善之必要。

发明内容

本发明提供一种螺帽检测工具及方法，不但可用以检知螺帽内螺纹的有效径尺寸，还能检知螺帽的内螺纹轴心偏心度。

本发明提供一种螺帽检测方法，不但易于操作，且检测精确度高，能适用于具有高精密度要求的螺帽检测。

本发明的螺帽检测工具，包含：一个旋转杆，该旋转杆具有一个环周面及两个相对的端面，该环周面连接该两个端面；及一个外螺纹部，该外螺纹部设于该环周面并位于该旋转杆的一端，该外螺纹部具有一个起始端及一个终止端，该外螺纹部的有效径自该起始端至该终止端渐增，该外螺纹部具有一个合格下限径宽及一个合格上限径宽，该合格下限径宽为待检测螺帽的公称尺寸的下限值，该合格上限径宽为待检测螺帽的公称尺寸的上限值。

其中，该外螺纹部具有数个螺牙，该数个螺牙的螺距相等，该数个螺牙的牙深相等，该外螺纹部的锥度θ符合公式：其中X值为该外螺纹部在具有该合格下限径宽处与具有该合格上限径宽处之间的螺牙数，P值为任两个相邻螺牙的螺距，D1值为该合格下限径宽，D2值为该合格上限径宽。

其中，该外螺纹部分为一个完全通过区段、一个合格区段及一个不得通过区段，该外螺纹部的起始端位于该完全通过区段，该外螺纹部的终止端位于该不得通过区段，该合格区段位于该完全通过区段及该不得通过区段之间，该外螺纹部在该合格区段与该完全通过区段的交界处具有该合格下限径宽，该外螺纹部在该合格区段与该不得通过区段的交界处具有该合格上限径宽。

其中，该完全通过区段中邻接该合格区段的螺牙设有一个标识部。又，较佳可选择使位于该完全通过区段的螺牙均设有该标识部。

其中，该不得通过区段中邻接该合格区段的螺牙设有一个标识部。又，较佳可选择使位于该不得通过区段的螺牙均设有该标识部。

其中，该标识部可以为设于螺牙上的缺口。

其中，该合格区段中的螺牙数可以为十个。又，该完全通过区段及该不得通过区段中的螺牙数可各为三个。

其中，该旋转杆的两个端面可分别设一个旋转定位部，该两个旋转定位部的中心与该外螺纹部共轴。又，该旋转定位部可以为设于该端面的一个锥形孔。

或者，也可以选择使该旋转杆的环周面呈圆形，以便驱动旋转。

本发明的螺帽检测方法，包含如下步骤：准备上述的螺帽检测工具；将一个待检测的螺帽从该螺帽检测工具的外螺纹部的起始端向终止端螺入，直至该螺帽螺合至定位，并以该螺帽朝向该终止端的端面为基准，检视该螺帽的最终位置是否介于位于该外螺纹部具有该合格下限径宽处与具有该合格上限径宽处之间；将已螺合有该螺帽的螺帽检测工具的旋转杆架设至一个旋转驱动器，另由一个偏心度量测器的一个接触件可伸缩地抵接该螺帽的其中一个端面；及以该旋转驱动器带动该螺帽检测工具及该螺帽同步旋转，由该偏心度量测器侦测该接触件的伸缩位移状态，以测得该螺帽的轴心偏心度。

据此，本发明的螺帽检测工具及方法，不但可用以检知螺帽内螺纹的有效径尺寸，还能检知螺帽的轴心偏心度。再者，本发明的螺帽检测方法，不但易于操作，且检测过程中减少了人为判断误差的因素，可提升检测精确度，故能适用于具有高精密度要求的螺帽检测。

附图说明

图1：揭示一种现有的螺帽检测工具的立体分解结构示意图。

图2：揭示一种现有的螺帽检测工具的组合剖视结构示意图。

图3：揭示另一种现有的螺帽检测工具的立体结构示意图。

图4：揭示本发明一实施例的立体结构示意图。

图5：揭示本发明一实施例的平面结构示意图。

图6：揭示本发明一实施例螺合一个螺帽时的局部剖视结构示意图。

图7：揭示本发明一实施例欲检测螺帽的轴心是否有偏心现象时的实施示意图。

图8：揭示本发明一实施例由偏心度量测器的接触件抵接螺帽的任两个相邻外平面的连接端缘时的局部剖视结构示意图。

﹝本发明﹞

1旋转杆11环周面

12端面121旋转定位部

2外螺纹部21起始端

22终止端23标识部

24标识部

3旋转驱动器31旋转件

4偏心度量测器41接触件

A轴线

D1合格下限径宽D2合格上限径宽

N螺帽

Z1完全通过区段Z2合格区段

Z3不得通过区段

θ锥度

﹝现有的﹞

8螺纹栓规81本体

82下限检测部83上限检测部

9螺帽偏心度检测规91本体

92平盘921量测平面

93下限检测部94上限检测部

95卡规951插入部

N螺帽。

具体实施方式

为让本发明之上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举本发明之较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

请参照图4、7，其为本发明螺帽检测工具的一实施例，该螺帽检测工具是用以针对同一种规格的各螺帽N进行检测，该螺帽检测工具大致上包含一个旋转杆1及一个外螺纹部2；该外螺纹部2设于该旋转杆1的一端，该外螺纹部2可供螺入待检测的螺帽N，该旋转杆1则可供架设于一个旋转驱动器3上。

详言之，该旋转杆1呈长条状而具有一个环周面11及两个相对的端面12，该环周面11连接该两个端面12。该旋转驱动器3可以为各种现有的可以带动该螺帽检测工具旋转的装置，例如可以为设有夹具，由夹具夹持该旋转杆1的环周面11，及带动该螺帽检测工具旋转。或者，选择使该旋转杆1的环周面11呈圆形，该旋转驱动器3具有数个滚轮，该数个滚轮共与该旋转杆1的环周面11形成摩擦以带动该螺帽检测工具旋转。或者，可选择在该旋转杆1的两个端面12分别设一个旋转定位部121，并使该两个旋转定位部121的中心与该外螺纹部2共轴于一个轴线A(如图5、6所示)，并使该旋转驱动器3具有两个旋转件31，以由该两个旋转件31分别抵接定位该两个旋转定位部121，并共同带动该螺帽检测工具旋转。

在本实施例中，该旋转定位部121可以是设于该端面12的一个凹孔，且较佳为由该端面12减缩孔径的锥形孔，以提供较为稳定的定位功效。或者，在其他实施例中，该旋转定位部121也可以是连接于该端面12的一个凸管，以供该旋转件31的端部穿入。或者，还可以是其他能达到相同定位效果的结构，此为所属技术领域中具有通常知识者可以理解并予以改变，不应局限于本实施例的说明。

请参照图5、6，该外螺纹部2设于该旋转杆1的环周面11并位于该旋转杆1的一端，以供螺入待检测的螺帽N。该外螺纹部2具有数个螺牙，该数个螺牙的螺距相等，该数个螺牙的牙深亦相等。该外螺纹部2具有一个起始端21及一个终止端22，该外螺纹部2的有效径自该起始端21至该终止端22渐增而形成一个锥度θ。又，该外螺纹部2具有一个合格下限径宽D1及一个合格上限径宽D2，该合格下限径宽D1为螺帽N公称尺寸的下限值，该合格上限径宽D2则为螺帽N公称尺寸的上限值。据此，该锥度θ符合下列公式(1)；其中，X值为该外螺纹部2在具有该合格下限径宽D1处与具有该合格上限径宽D2处之间的螺牙数，P值则为任两个相邻螺牙的螺距。

$\mathrm{\θ}={\sin }^{-1}\left(\frac{D2-D1}{X\×P\×2}\right)........................\left(1\right)$

在本实施例中，该外螺纹部2可分为一个完全通过区段Z1、一个合格区段Z2及一个不得通过区段Z3，该外螺纹部2的起始端21位于该完全通过区段Z1，该外螺纹部2的终止端22位于该不得通过区段Z3，该合格区段Z2位于该完全通过区段Z1及该不得通过区段Z3之间。该外螺纹部2在该合格区段Z2与该完全通过区段Z1的交界处具有该合格下限径宽D1，该外螺纹部2在该合格区段Z2与该不得通过区段Z3的交界处具有该合格上限径宽D2。换言之，待检测的螺帽N若无法通过该完全通过区段Z1并螺入该合格区段Z2，则该螺帽N的内径太小，属于不合格品；待检测的螺帽N若通过该合格区段Z2并更进一步地螺入该不得通过区段Z3，则该螺帽N的内径太大，亦属于不合格品。

请参照图4、5，为提升辨识螺帽N是否已通过该完全通过区段Z1时的便利性，可选择在该完全通过区段Z1中邻接该合格区段Z2的螺牙设置一个标识部23，以于该螺帽N螺合至定位时，检视该标识部23是否呈裸露状态，而可快速得知该螺帽N的内径是否大于公称尺寸的下限值。该标识部23可例如为标贴、刻痕、镀色或雾面处理等，以不影响螺帽N螺入为原则；本实施例选择使该标识部23为设于螺牙上的缺口，不但易于成型，且不会脱落，也不易因磨损而消失，可耐久使用。此外，本实施例选择使位于该完全通过区段Z1的螺牙均设有该缺口，使该标识部23分布的范围更大、更明显。

同样地，为提升辨识螺帽N是否螺入至该不得通过区段Z3时的便利性，可选择在该不得通过区段Z3中邻接该合格区段Z2的螺牙设置另一个标识部24，以于该螺帽N螺合至定位时，检视该标识部24是否呈裸露状态，而可快速得知该螺帽N的内径是否小于公称尺寸的上限值。

值得一提的是，若该螺帽检测工具是用以针对精密螺帽N进行检测，由于精密螺帽N的公称尺寸的上、下限值差甚小，故该外螺纹部2的螺牙数不宜过多。其中，还可依据所欲检测的螺帽N的公称尺寸上、下限值差，选择使该合格区段Z2中具有易于计算尺寸的螺牙数。举例而言，当螺帽N的公称尺寸上、下限值差为0.096mm时，可选择使该合格区段Z2中的螺牙数为八个，使任两个相邻螺牙的有效径差0.012mm；或选择使该合格区段Z2中的螺牙数为十二个，使任两个相邻螺牙的有效径差0.008mm。较佳地，可选择使该合格区段Z2中的螺牙数为十个，无论所欲检测的螺帽N的公称尺寸上、下限值差为多少，都能确保任两个相邻螺牙的有效径差可以轻易推算、判断。

另一方面，该完全通过区段Z1及该不得通过区段Z3中的螺牙数则可以为任意数值，且可以相同或不同。惟，过少的螺牙数(例如各具有单一个螺牙)易造成检测不便的状况，过多的螺牙数则会在邻近该起始端21及终止端22处形成使用不到的状况，故于本实施例中，可选择使该完全通过区段Z1及该不得通过区段Z3中的螺牙数均各为三个，以达到便于检测又不过度浪费原料的功效。

换言之，本实施例中的外螺纹部2具有十六个螺牙，最邻近该起始端21的三个螺牙位于该完全通过区段Z1中，最邻近该终止端22的三个螺牙位于该不得通过区段Z3中，中间的十个螺牙则位于该合格区段Z2中。据此，不但可确保该外螺纹部2的螺牙具有足够的结构强度而不易崩牙，在检测时也可快速判读该螺帽N螺合的最终位置，从而提升检测效率。

据由前述结构，本发明可提供一种螺帽检测方法，用以检知螺帽N内螺纹的有效径尺寸，及检知螺帽N的轴心偏心度；该螺帽检测方法包含如下步骤：

请参照图6，将待检测的螺帽N从螺帽检测工具的外螺纹部2的起始端21向终止端22螺入，直至该螺帽N螺合至定位而无法再向该终止端22前进。以该螺帽N朝向该外螺纹部2终止端22的端面为基准，检视该螺帽N螺合于该外螺纹部2的最终位置是否位于该合格区段Z2中；若是，则该螺帽N内螺纹的有效径落于公称尺寸的范围内，并可进一步地检视该螺帽N最终螺合于第几螺牙，进而换算得知该螺帽N内螺纹的有效径尺寸。若否，则该螺帽N内螺纹的有效径落于公称尺寸的范围外，属于不合格品，应予以淘汰。

请参照图7、8，将已螺合有该螺帽N的螺帽检测工具的旋转杆1架设至一个旋转驱动器3；在本实施例中，该旋转驱动器3具有两个相对的旋转件31，故可将该两个旋转件31分别抵接定位至该旋转杆1的两个端面12的旋转定位部121。另由一个偏心度量测器4的一个接触件41可伸缩地抵接该螺帽N的其中一个端面。

续，以该旋转驱动器3带动该螺帽检测工具及该螺帽N同步旋转，由该偏心度量测器4侦测该接触件41的伸缩位移状态，以测得该螺帽N的轴心偏心度。详言之，若该螺帽N的轴心并无偏心现象，则该螺帽N的端面应与该外螺纹部2的轴心维持正交，故该螺帽N随该螺帽检测工具旋转的过程中，该螺帽N的端面并不会造成该偏心度量测器4的接触件41产生伸缩，即该接触件41的伸缩位移量应为零。

相对地，若该螺帽N的轴心有偏心现象，则该螺帽N的端面未正交于该外螺纹部2的轴心，故该螺帽N随该螺帽检测工具旋转的过程中，该螺帽N的端面会致使该偏心度量测器4的接触件41产生伸缩，而可由该偏心度量测器4直接显示从该接触件41的伸缩位移量换算所得的该螺帽N的轴心偏心度。

综上所述，本发明的螺帽检测工具及方法，不但可用以检知螺帽内螺纹的有效径尺寸，还能检知螺帽的内螺纹轴心偏心度。据此，可在连续制造大量螺帽的过程中，随时随机抽样检测，以直接得知攻牙机之运作是否产生问题，及是否已达需立即修复问题的时机(例如用以对螺帽攻牙的牙刀是否已磨损至需要更换，或是牙刀的偏心度是否仍在可允许的范围内等)，有助提升产品的良率。

再者，本发明的螺帽检测方法，不但易于操作，且检测过程中减少了人为判断误差的因素，可提升检测精确度，故能适用于具有高精密度要求的螺帽检测。

Claims (15)

1.一种螺帽检测工具，其特征在于，其包含：

一个旋转杆，该旋转杆具有一个环周面及两个相对的端面，该环周面连接该两个端面；及

一个外螺纹部，该外螺纹部设于该环周面并位于该旋转杆的一端，该外螺纹部具有一个起始端及一个终止端，该外螺纹部的有效径自该起始端至该终止端渐增，该外螺纹部具有一个合格下限径宽及一个合格上限径宽，该合格下限径宽为待检测螺帽的公称尺寸的下限值，该合格上限径宽为待检测螺帽的公称尺寸的上限值。

2.根据权利要求1所述的螺帽检测工具，其特征在于，该外螺纹部具有数个螺牙，该数个螺牙的螺距相等，该数个螺牙的牙深相等，该外螺纹部的锥度θ符合公式：其中X值为该外螺纹部在具有该合格下限径宽处与具有该合格上限径宽处之间的螺牙数，P值为任两个相邻螺牙的螺距，D1值为该合格下限径宽，D2值为该合格上限径宽。

3.根据权利要求2所述的螺帽检测工具，其特征在于，该外螺纹部分为一个完全通过区段、一个合格区段及一个不得通过区段，该外螺纹部的起始端位于该完全通过区段，该外螺纹部的终止端位于该不得通过区段，该合格区段位于该完全通过区段及该不得通过区段之间，该外螺纹部在该合格区段与该完全通过区段的交界处具有该合格下限径宽，该外螺纹部在该合格区段与该不得通过区段的交界处具有该合格上限径宽。

4.根据权利要求3所述的螺帽检测工具，其特征在于，该完全通过区段中邻接该合格区段的螺牙设有一个标识部。

5.根据权利要求4所述的螺帽检测工具，其特征在于，位于该完全通过区段的螺牙均设有该标识部。

6.根据权利要求3所述的螺帽检测工具，其特征在于，该不得通过区段中邻接该合格区段的螺牙设有一个标识部。

7.根据权利要求4所述的螺帽检测工具，其特征在于，位于该不得通过区段的螺牙均设有该标识部。

8.根据权利要求4至7中任一所述的螺帽检测工具，其特征在于，该标识部为设于螺牙上的缺口。

9.根据权利要求3所述的螺帽检测工具，其特征在于，该合格区段中的螺牙数为十个。

10.根据权利要求9所述的螺帽检测工具，其特征在于，该完全通过区段及该不得通过区段中的螺牙数各为三个。

11.根据权利要求1所述的螺帽检测工具，其特征在于，该旋转杆的两个端面分别设一个旋转定位部，该两个旋转定位部的中心与该外螺纹部共轴。

12.根据权利要求11所述的螺帽检测工具，其特征在于，该旋转定位部为设于该端面的一个锥形孔。

13.根据权利要求1所述的螺帽检测工具，其特征在于，该旋转杆的环周面呈圆形。

14.一种螺帽检测方法，其特征在于，其包含如下步骤：

准备根据权利要求1至13中任一项所述的螺帽检测工具；

将一个待检测的螺帽从该螺帽检测工具的外螺纹部的起始端向终止端螺入，直至该螺帽螺合至定位，并以该螺帽朝向该终止端的端面为基准，检视该螺帽的最终位置是否介于位于该外螺纹部具有该合格下限径宽处与具有该合格上限径宽处之间；

将已螺合有该螺帽的螺帽检测工具的旋转杆架设至一个旋转驱动器，另由一个偏心度量测器的一个接触件可伸缩地抵接该螺帽的其中一个端面；及

以该旋转驱动器带动该螺帽检测工具及该螺帽同步旋转，由该偏心度量测器侦测该接触件的伸缩位移状态，以测得该螺帽的轴心偏心度。

15.一种螺帽检测方法，其特征在于，其包含如下步骤：

准备根据权利要求11或12所述的螺帽检测工具；

将一个待检测的螺帽从该螺帽检测工具的外螺纹部的起始端向终止端螺入，直至该螺帽螺合至定位，并以该螺帽朝向该终止端的端面为基准，检视该螺帽的最终位置是否介于位于该外螺纹部具有该合格下限径宽处与具有该合格上限径宽处之间；

将已螺合有该螺帽的螺帽检测工具的旋转杆架设至一个旋转驱动器，由该旋转驱动器的两个旋转件分别抵接定位至该旋转杆的两个旋转定位部，另由一个偏心度量测器的一个接触件可伸缩地抵接该螺帽的其中一个端面；及

以该旋转驱动器的两个旋转件带动该螺帽检测工具及该螺帽同步旋转，由该偏心度量测器侦测该接触件的伸缩位移状态，以测得该螺帽的轴心偏心度。