TWI674563B - 螺栓緊固實習裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種螺栓緊固實習裝置,其可在使用緊固工具將螺栓緊固於締結體時,確實使實習者在緊固螺栓時實習到緊固力和緊固轉矩之間的關係。本發明具有轉矩檢測體3、用來安裝緊固工具的工具安裝部2、在該工具安裝部2上安裝緊固工具且檢測安裝工具安裝部2時所產生之歪斜的歪斜量具4,該轉矩檢測體3的其中一端配設有工具安裝部2,該轉矩檢測體3的另一端則被固定,具備於該轉矩檢測體3之外周面安裝歪斜量具4的螺栓緊固練習構件1、在緊固該螺栓緊固練習構件1之工具安裝部2時所產生之歪斜以歪斜量具4讀取後所得到之資訊在此被資料化的運算構件5及被該運算構件5資料化之資料在此變成可被辨識的顯示構件6。

Description

螺栓緊固實習裝置
本發明是關於一種螺栓緊固實習裝置。更詳細地說,本發明是關於一種螺栓緊固實習裝置,其中,當以螺栓緊固作為管線群之連接部的凸緣等締結體時,可實習合宜之螺栓緊固作業。本發明之螺栓緊固實習裝置可合適地應用於例如將螺栓緊固於締結體時之轉矩管理教育講習、將螺栓緊固於締結體前之緊固轉矩確認等。
說到工廠的管線群的凸緣等締結體以螺栓緊固的作業,對於工廠能安全運作來說是非常重要的作業。一般在使用螺栓緊固管線群的凸緣時。以轉矩法來管理緊固力,在緊固力的管理中,建議採用轉矩扳手。
不過,轉矩扳手較為昂貴,所以,讓為數眾多的作業員配備轉矩扳手並不符合經濟效益。又,在使用轉矩扳手的情況下,需要針對每個凸緣變更轉矩扳手之轉矩值的設定,所以,有作業效率差的缺點。再者,一般而言,轉矩扳手設置在螺栓上的方框部分會變成障礙,使緊固作業變得困難。因此,若要使用螺栓緊固管線群的凸緣,在大多數的情況下,不使用轉矩扳手,而是現場作業員憑著感覺使用手操作扳手來進行,當管線內使用高壓的流體時或者使用危險性高的流體時, 再一邊使用轉矩扳手確認轉矩值,一邊進行緊固作業(關於範例,請參照專利文獻1的段落[0035]、專利文獻2的段落[0018]、專利文獻3的段落[0012]及專利文獻4的段落[0032])。
當使用螺栓緊固管線群的凸緣時,目的在於產生緊固力,而緊固力會隨著所使用的氣墊種類、環境溫度等而不同,而且在發現荷重經過長時間之後下降時需要給予緊固荷重。不過,在不使用轉矩扳手來進行緊固作業的情況下,無法確認是否達成產生緊固力的目的,對每個螺栓而言,緊固力也可能不平均,所以,若要緊固某個螺栓,需要相當熟練的技術。又,不僅會因為每個凸緣的緊固情況,也會因為相互組合的管線群之間的相互作用,導致無法對位的情況發生。
再者,使用手操作扳手來緊固螺栓,是憑作業員的感覺來進行,作業員無法確實掌握緊固力和緊固轉矩之間的關係,所以,會因為作業員不同而產生緊固力的不平均,恐怕導致螺栓的緊固力過度或不足。鑑於此點,作業員需要有適切調整螺栓之緊固力的技術在身。
過去,為了學習使用螺栓緊固管線群的凸緣,會期待藉由技術熟練的作業員的指導來進行使用螺栓緊固管線群之凸緣的作業。不過,近年來,熟練如何使用螺栓來緊固管線群之凸緣的技術員有減少的傾向,所以,要藉由技術熟練之作業員的指導來學習,漸漸變得困難。
於是,近年來,需要一種螺栓緊固實習裝置,藉由該裝置,當使用手操作扳手等緊固工具來緊固管線群之凸緣等締結體的螺栓時,可使實習者確實掌握緊固螺栓時的緊固力 與實際進行緊固時的轉矩之間的關係,開發出這種螺栓緊固實習裝置為當務之急。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2012-2199329號公報
[專利文獻2]日本特開2013-0204713號公報
[專利文獻3]日本特開2013-0221577號公報
[專利文獻4]日本特開2013-0241951號公報
本發明為鑑於上述習知技術的發明,目的在提供一種螺栓緊固實習裝置,藉由此裝置,不須要技術熟練之作業員的情況下,當使用轉矩扳手、手操作扳手等緊固工具將各類工廠中之管線群之凸緣等締結體上的螺栓緊固時,可使實習者確實掌握緊固螺栓時的緊固力與實際進行緊固時之轉矩之間的關係。
本發明為(1)一種螺栓緊固實習裝置,其為一種在使用螺栓緊固締結體時可實習合宜之螺栓緊固作業的螺栓緊固實習裝置,其特徵為具有:工具安裝部,用來安裝轉矩檢測體與緊固工具;及歪斜量具,在該工具安裝部安裝緊固工具且檢測在緊固工具安裝部時所產生之歪斜;該轉矩檢測體的其中一端配設有工具安裝部,該轉矩檢測體的另一端則被固定,具 備:螺栓緊固練習構件,於該轉矩檢測體之外周面安裝歪斜量具;運算構件,在緊固該螺栓緊固練習構件之工具安裝部時所產生之歪斜以歪斜量具讀取後所得到之資訊在此被資料化;及顯示構件,被該運算構件資料化之資料在此變成可被辨識。
(2)如前述(1)之螺栓緊固實習裝置,其中,螺栓緊固實習裝置之下部具有螺栓緊固實習裝置之安裝台,該螺栓緊固實習裝置安裝於該安裝台的狀態為,螺栓緊固實習裝置之工具安裝部可在水平方向或垂直方向以任意角度自由旋轉。
(3)如前述(1)或(2)之螺栓緊固實習裝置,其中,螺栓緊固實習裝置之下部具有該螺栓緊固實習裝置之安裝台,螺栓緊固實習裝置與安裝台以可沿著上下方向升降之伸縮機構來連接。
藉由本發明之螺栓緊固實習裝置,可達成很優良的效果,亦即,在不須要技術熟練之作業員的情況下,當使用轉矩扳手、手操作扳手等緊固工具將各類工廠中之管線群之凸緣等締結體上的螺栓緊固時,可使實習者確實掌握緊固螺栓時的緊固力與實際進行緊固時之轉矩之間的關係。
又,在本發明之螺栓緊固實習裝置中,螺栓緊固實習裝置之下部具有該螺栓緊固實習裝置之安裝台,該螺栓緊固實習裝置安裝於該安裝台的狀態為,螺栓緊固實習裝置之工具安裝部可在水平方向或垂直方向以任意角度自由旋轉,在此情況下,可配合在進行實際工廠中之螺栓緊固作業時的各種螺栓安裝角度。
再者,在本發明之螺栓緊固實習裝置中,螺栓緊固實習裝置之下部具有該螺栓緊固實習裝置之安裝台,螺栓緊固實習裝置與安裝台以可沿著上下方向升降之伸縮機構來連接,在此情況下,可配合在實際進行螺栓緊固作業時的各種螺栓安裝位置。
1‧‧‧螺栓緊固練習構件
2‧‧‧工具安裝部
3‧‧‧轉矩檢測體
4‧‧‧歪斜量具
5‧‧‧運算構件
6‧‧‧顯示構件
7‧‧‧緊固工具
8‧‧‧安裝台
9a‧‧‧立孔
9b‧‧‧立孔
9c‧‧‧立孔
9d‧‧‧立孔
10‧‧‧螺栓
11‧‧‧伸縮機構
第1圖是表示本發明之螺栓緊固實習裝置之其中一實施型態的概略說明圖。
第2圖是表示本發明之螺栓緊固實習裝置之其中一實施型態的概略說明圖。
本發明之螺栓緊固實習裝置如前所述,其為一種在使用螺栓緊固締結體時可實習合宜之螺栓緊固作業的螺栓緊固實習裝置,其特徵為具有:工具安裝部,用來安裝轉矩檢測體與緊固工具;及歪斜量具,在該工具安裝部安裝緊固工具且檢測在緊固工具安裝部時所產生之歪斜;該轉矩檢測體的其中一端配設有工具安裝部,該轉矩檢測體的另一端則被固定,具備:螺栓緊固練習構件,於該轉矩檢測體之外周面安裝歪斜量具;運算構件,在緊固該螺栓緊固練習構件之工具安裝部時所產生之歪斜以歪斜量具讀取後所得到之資訊在此被資料化;及顯示構件,被該運算構件資料化之資料在此變成可被辨識。
本發明之螺栓緊固實習裝置具有上述構造,所 以,實習者即使在沒有技術熟練的作業員指導的情況下,也能在使用轉矩扳手、手操作扳手等緊固工具緊固管線群的凸緣等締結體上的螺栓時,確實實習到實習者所感受到的螺栓的緊固力與實際進行緊固時的轉矩之間的關係。又,實習者藉由使用本發明之螺栓緊固實習裝置,可習得緊固作為管線之連接部的凸緣等締結體上的螺栓所需要的技術。
本發明之螺栓緊固實習裝置為可在緊固締結體上之螺栓時實習合宜之緊固作業的螺栓緊固實習裝置,其中具備螺栓緊固練習構件、運算構件及顯示構件。
作為締結體,可採用各類工廠中之管線群之凸緣等,但本發明不受此種例示所限定。
作為緊固締結體時所使用的緊固工具,可使用螺栓。本發明之螺栓緊固實習裝置不但適用於緊固螺栓的場合,也適用於緊固螺帽的場合。所以,在本說明書中,作為緊固工具,為了方便而採用螺栓來說明,但實際上在說明書中所謂螺栓的概念應該不僅僅是螺栓,也包含螺帽在內。
作為本發明之螺栓緊固實習裝置所使用的緊固工具,可採用的工具以轉矩扳手為首,另外還包括手操作扳手、活扳手、眼鏡扳手,但本發明不受這些例示所限定。
以下將根據圖面詳細說明本發明之螺栓緊固實習裝置,但本發明不受該圖面所示之實施型態所限定。
第1圖是表示本發明之螺栓緊固實習裝置之其中一實施型態的概略說明圖。第1圖所示之螺栓緊固實習裝置主要具備螺栓緊固練習構件1及運算構件5及顯示構件6。
螺栓緊固練習構件1具有轉矩檢測體3、用來安裝緊固工具(未圖示)的工具安裝部2、將緊固工具安裝至該工具安裝部2且用來檢測安裝緊固工具之後再緊固工具安裝部2時所產生之歪斜的歪斜量具4。
在螺栓緊固練習構件1中,轉矩檢測體3的其中一端配設有工具安裝部2,轉矩檢測體3的另一端被固定。在轉矩檢測體3的外周面,安裝有歪斜量具4。
工具安裝部2宜具有實際使用於螺栓緊固作業的螺栓所適配的形狀及大小。工具安裝部2與實際使用於螺栓緊固作業的螺栓相同,剖面形狀通常為六角形。為了能以實際的螺栓緊固作業為基準來進行實習,工具安裝部2宜構成可更換之工具安裝部,其中,以可裝卸之狀態配設轉矩檢測體3,並具有實際使用於螺栓緊固作業的螺栓所適配的形狀及大小。如此,工具安裝部2可輕易在轉矩檢測體3上裝卸,並且,配設為也可更換為其它工具安裝部,此時,可更換為形狀與大小與實際使用之螺栓相同的工具安裝部2,藉此,實習者可適切地實習實際的螺栓緊固作業。
轉矩檢測體3的其中一端配設有工具安裝部2,該轉矩檢測體3的另一端未圖示出來,不過其被配置成固定狀態。於是當在工具安裝部2安裝緊固工具例如沿著第1圖所示之箭頭A方向(逆時針方向)旋轉緊固工具以進行螺栓的緊固操作時,一端被固定配置的轉矩檢測體3產生應力,所以,轉矩檢測體3變形。轉矩檢測體3變形而產生的歪斜是因為旋轉緊固工具所產生的緊固螺栓時的應力(轉矩)與比例關係。
當藉由旋轉緊固工具來進行螺栓的緊固時,轉矩檢測體3上產生歪斜。所產生的歪斜導致轉矩檢測體3的電阻產生變化,所以,可藉由歪斜量具4與通電來檢測轉矩檢測體3的微弱電壓變化。歪斜量具4所檢測出來的電壓變化作為電子訊號,透過電線(未圖示)傳送至運算構件5。
運算構件5為一種構件,其能將螺栓緊固練習構件1的工具安裝部2被緊固時所產生的歪斜被歪斜量具4讀取後所得到的資訊資料化。在運算構件5上,根據從歪斜量具4所傳送過來的電子訊號的強度(電壓),算出對轉矩檢測體3所施加的應力。作為運算構件5,採用例如電腦等將會非常適合。被運算構件5資料化的應力資料,例如作為電子資料,透過電線(未圖示)傳送至顯示構件6。
顯示構件6為一種將被運算構件5資料化的資料變為可辨識的構件。作為顯示構件6,例如可採用可將應力顯示為具體數值的數位液晶顯示器之類的顯示器。
第2圖是表示本發明之螺栓緊固實習裝置之其中一實施型態的概略說明圖。在第2圖所示之螺栓緊固實習裝置上,於其上面設置轉矩檢測體3及工具安裝部2,在工具安裝部2上安裝緊固工具7。工具安裝部2不是設置在螺栓緊固實習裝置的上面,而是設置在側面。
在第2圖所示之螺栓緊固實習裝置的下部,設有該螺栓緊固實習裝置的安裝台8,螺栓緊固實習裝置與安裝台8透過立孔9a,9b,9c,9d來連接。第2圖所示之立孔9a,9b,9c,9d有4個,但也可為1~3個。
立孔9a,9b,9c,9d中的任一個宜設置為可自由旋轉,以使螺栓緊固實習裝置的工具安裝部2能朝水平方向或第2圖所示之垂直方向的任意角度旋轉。例如,在第2圖所示之實施型態中,於立孔9a的下端設置凹部(未圖示),於立孔9b的上端設置凸部(未圖示),對立孔9a的下端的凹部插入立孔9b的上端的凸部。立孔9a的下端的凹部與立孔9b的上端的凸部藉由螺栓10來連接,該螺栓10作為旋轉軸使立孔9a旋轉,藉此,可使螺栓緊固實習裝置朝向任意角度旋轉。如此,當螺栓緊固實習裝置以自由旋轉狀態安裝於安裝台8時,由於螺栓緊固實習裝置可朝向任意角度旋轉,可將工具安裝部2配置於螺栓緊固實習裝置的上面或側面,所以,具備一個優點,亦即,可配合實際的各類工廠中進行螺栓緊固作業時的各種螺栓安裝角度。
為了使螺栓緊固實習裝置可沿著上下方向移動,宜在立孔9a,9b,9c,9d中任一個設置用來使螺栓緊固實習裝置沿著上下方向移動的伸縮機構11。在第2圖所示之實施型態中,立孔9b的下端以可伸縮狀態插入立孔9c的上端的開口部內,立孔9c的下端以可伸縮狀態插入立孔9d的上端的開口部內。例如,立孔9b的伸縮於立孔9b的外周面及立孔9c的內周面形成螺釘山,使立孔9b與立孔9c嵌合,使立孔9b或立孔9c旋轉,藉此來發揮作用。如此,螺栓緊固實習裝置的高度可自由調節,於是可配合實際進行螺栓緊固作業時的各種螺栓安裝位置。
作為顯示構件6,例如可採用數位顯示裝置之類的 裝置。當使用數位顯示裝置時,被運算構件資料化的資料可以具體數值被數位顯示出來。
此外,在第2圖所示之螺栓緊固實習裝置中,轉矩檢測體(未圖示)及歪斜量具(未圖示)皆為內建。
藉由使用具有以上構造的本發明之螺栓緊固實習裝置,當實習者藉由旋轉緊固工具來進行螺栓的緊固操作時,可使用安裝於轉矩檢測體之外周面的歪斜量具檢測所產生的歪斜,所以,實習者可確實實習到實際感受到的應力與實際進行螺栓緊固作業時的緊固力的關係。於是,藉由使用本發明之螺栓緊固實習裝置,實習者可在使用螺栓緊固締結體時即時掌握合宜的螺栓緊固作業,所以,可輕易獲得一邊看著顯示裝置的顯示畫面、一邊合宜地緊固螺栓所需要的技術。

Claims (3)

  1. 一種螺栓緊固實習裝置,其特徵為一種令實習者確實實習到在實際緊固螺栓時感受到的應力與螺栓的緊固力的關係的螺栓緊固實習裝置,係具有:工具安裝部,用來安裝轉矩檢測體與緊固工具;及歪斜量具,在該工具安裝部安裝緊固工具且檢測在實習者緊固工具安裝部時所產生之歪斜;該轉矩檢測體的其中一端配設有工具安裝部,該轉矩檢測體的另一端則被固定,具備:螺栓緊固練習構件,於該轉矩檢測體之外周面安裝歪斜量具;運算構件,在實習者緊固被安裝於該螺栓緊固練習構件之工具安裝部的緊固工具時所產生之歪斜以歪斜量具讀取後所得到之歪斜的資訊在此被資料化;及歪斜的資料的顯示構件,被該運算構件資料化之歪斜的資料在此變成可被辨識。
  2. 如申請專利範圍第1項之螺栓緊固實習裝置,其中,螺栓緊固實習裝置之下部具有螺栓緊固實習裝置之安裝台,該螺栓緊固實習裝置安裝於該安裝台的狀態為,螺栓緊固實習裝置之工具安裝部可在水平方向或垂直方向以任意角度自由旋轉。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之螺栓緊固實習裝置,其中,螺栓緊固實習裝置之下部具有該螺栓緊固實習裝置之安裝台,螺栓緊固實習裝置與安裝台以可沿著上下方向升降之 伸縮機構來連接。
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