TWI710713B - 智慧螺栓結構及其製程 - Google Patents

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Abstract

一種智慧螺栓結構及其製程，係包括一螺栓本體及一扭力模組，該螺栓本體具有一容置空間對應裝設該該扭力模組，該扭力模組包括至少一基板、至少一感測組件、至少一蓄電元件及至少一膠層，該基板一側具有一控制模組，該控制模組具有一儲存單元用以儲存至少一扭力值，該感測模組對應與所述基板電性連結，該感測組件係用以感測扭力值之變化，該蓄電元件用以供給所述基板及感測組件電能，該膠層對應塗覆於所述感測組件及蓄電元件之外部。

Description

智慧螺栓結構及其製程
本發明係有關於一種智慧螺栓，尤指一種可大幅減少製程時間及成本並增加生產良率之智慧螺栓結構及其製程。
按，螺栓被應用於鎖固各種待結合物，舉例而言，輪圈、火箭、橋樑、大型電動機、及電塔等待結合物都可使用螺栓進行鎖固，而當使用者將螺栓鎖固時，對於不同的用途或不同的環境，皆有螺栓最適當的鎖固扭力，若是鎖固時的扭力過小，螺栓便會產生容易鬆脫的問題，而若是鎖固時的扭力過大，螺栓便會產生容易斷裂的問題，因此以適當的扭力鎖固螺栓是相當重要的。
一般市面上之螺栓製造方法，其螺栓內的微小元件皆必須分開一一組裝，造成製造過程相當繁瑣且耗費時間，並且於製造過程當中，容易因為微小元件之間(尤以小型螺栓，比如規格M5的螺栓)沒有裝設好而使得整顆螺栓毀損報銷，造成螺栓的不良率相對較高。
是以，要如何解決上述習用之問題與缺失，即為本發明之發明人與從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。
爰此，為有效解決上述之問題，本發明之主要目的在於提供一種可大幅提升製造速度之智慧螺栓結構。
本發明之次要目的，在於提供一種減少製程時間及成本之智慧螺栓結構。
本發明之次要目的，在於提供一種大幅提高生產良率之智慧螺栓結構。
本發明之次要目的，在於提供一種可大幅加快製造速度之智慧螺栓製程。
本發明之次要目的，在於提供一種減少製程時間及成本之智慧螺栓製程。
本發明之次要目的，在於提供一種大幅提高生產良率之智慧螺栓製程。
為達上述目的，本發明係提供一種智慧螺栓結構，係包括一螺栓本體及一扭力模組，該螺栓本體具有一容置空間對應裝設該該扭力模組，該扭力模組包括至少一基板、至少一感測組件、至少一蓄電元件及至少一膠層，該基板一側具有一控制模組，該控制模組具有一儲存單元用以儲存至少一扭力值，該感測模組對應與所述基板電性連結，該感測組件係用以感測扭力值之變化，該蓄電元件用以供給所述基板及感測組件電能，該膠層對應塗覆於所述感測組件及蓄電元件之外部。
為達上述目的，本發明係提供一種智慧螺栓製程，係包含以下步驟：提供一基板及一感測組件及一蓄電元件並相互組裝，於該感測組件及蓄電元件之外部塗覆一膠層，將組裝完成之基板及感測組件及蓄電元件同時裝設至一螺栓本體內，透過加熱固化方式將所述膠層融化並待其冷卻後以令所述基板及感測組件及蓄電元件固設於該螺栓本體內以形成一智 慧螺栓。
透過本發明的結構設計及製程，可免除習知小尺寸之螺栓各部件(如基板、感測組件、蓄電元件等)必須分開組裝的繁雜製造過程並且相對耗時等缺失，本發明可將前述基板、感測組件、蓄電元件先行模組化進以提升製造速度，並減少製程時間及成本，且具有提高生產良率之效果者。
2‧‧‧智慧螺栓結構
20‧‧‧螺栓本體
200‧‧‧容置空間
21‧‧‧扭力模組
210‧‧‧基板
211‧‧‧控制模組
212‧‧‧儲存單元
213‧‧‧感測組件
214‧‧‧壓電模組
215‧‧‧穩壓模組
216‧‧‧訊號放大器
217‧‧‧無線射頻模組
218‧‧‧無線耦合模組
219‧‧‧電池管理模組
22‧‧‧蓄電元件
23‧‧‧石英震盪器
3‧‧‧膠層
30‧‧‧第一膠層
31‧‧‧第二膠層
S1~S7‧‧‧步驟
第1圖係為本發明智慧螺栓結構第一實施例之立體圖；第2圖係為本發明智慧螺栓結構第一實施例之示意圖；第3圖係為本發明智慧螺栓結構第二實施例之示意圖；第4圖係為本發明智慧螺栓製程之步驟流程圖；第5圖係為本發明智慧螺栓製程之檢測步驟流程圖；第6圖係為本發明智慧螺栓製程之檢測步驟流程圖；第7圖係為本發明智慧螺栓製程之檢測步驟流程圖。
本發明之上述目的及其結構與功能上的特性，將依據所附圖式之較佳實施例予以說明。
請參閱第1、2圖，係為本發明智慧螺栓結構第一實施例之立體圖及示意圖，如圖所示，一種智慧螺栓結構2，係包括一螺栓本體20及一扭力模組21，該螺栓本體20具有一容置空間200，該扭力模組21係對應裝設於所述容置空間200內，該扭力模組21包括至少一基板210及至少一感測組 件213及至少一蓄電元件22及至少一膠層3，該基板210一側具有一控制模組211，該控制模組211具有一儲存單元212用以儲存至少一扭力值，此外，該基板210於設有該控制模組211的同一側還設有一無線射頻模組217及一無線耦合模組218及一石英震盪器23，而該基板210的相反另一側則設有一電池管理模組219，該無線射頻模組217係用以將所述儲存單元212內儲存的扭力值傳送至一外部監控單元，該無線耦合模組218包含有至少一訊號傳輸部(本實施例中係為天線，並利用射頻傳輸技術進行訊號傳遞)及至少一電源饋入部(本實施例中係為電路接點)，該電源饋入部與所述蓄電元件22及該電池管理模組219相電性連結，該石英震盪器23係用來計算一時間區段而得以在固定的時間將扭力值傳送至外部監控單元，該電池管理模組219係用以保護所述蓄電元件22過充及過放所造成之損害。
所述感測組件213對應與所述基板210電性連結，該感測組件213係用以感測扭力值之變化，此外，該感測組件213更具有至少一壓電模組214及至少一穩壓模組215及至少一訊號放大器216，所述壓電模組214、穩壓模組215、訊號放大器216係相電性連結。
所述蓄電元件22可提供所述基板210、感測組件213、無線射頻模組217及無線耦合模組218電能，以使螺栓本體20可維持長時間運作，而不需要外接電源。
續請參閱第2圖，由該圖可知，前述之膠層3對應塗覆於所述感測組件213及蓄電元件22之外部，而該膠層3係選擇為一環氧樹脂接著劑，值得一提的是，本實施例之膠層3係利用單一膠層3直接塗覆在該感測組件213及該蓄電元件22的外周側，然而並不限於此，請參閱第3圖，係為 本發明之第二實施例，由圖示可知，所述膠層3可更具有一第一膠層30及一第二膠層31，該第一膠層30係塗覆於所述感測組件213之外周側，該第二膠層31則塗覆於所述蓄電元件22之外周側，也就是說，所述膠層3可同時塗覆或分別塗覆於所述感測組件213及蓄電元件22之外部，其係可依照使用者的需求調整，合先敘明。
續請一併參閱第4圖，係為本發明智慧螺栓製程第一實施例之步驟流程圖，如圖所示，一種智慧螺栓製程，係包含以下步驟：
S1：提供一基板及一感測組件及一蓄電元件並相互組裝； 首先提供一基板210(即電路板)及一感測組件213及一蓄電元件22，須說明的是，該基板210上的部件(包含設置於其上的控制模組211、無線射頻模組217、無限耦合模組、電池管理模組219、石英震盪器23已於前述詳細說明，在此不做贅述)及該感測組件213上的部件(包含所述壓電模組214、穩壓模組215、訊號放大器216已於前述詳細說明，在此不做贅述)已裝設完成且電性連結，並該感測組件213與該蓄電元件22相接觸連接。
S2：於該感測組件及蓄電元件之外部塗覆一膠層； 於該感測組件213的外周側及該蓄電元件22的外周側塗佈覆蓋一膠層3，該膠層3係為一膠粘劑，該膠粘劑係選擇為一環氧樹脂接著劑。
S3：將組裝完成之基板及感測組件及蓄電元件同時裝設至一螺栓本體內； 將組裝完成並且經過膠層3塗覆完成的基板210及感測組件213及蓄電元件22同時裝設至一螺栓本體20的一容置空間200內。
S4：透過加熱固化方式將所述膠層融化並待其冷卻後以令所述基板及 感測組件及蓄電元件固設於該螺栓本體內以形成一智慧螺栓。
接著利用加熱固化的方式將塗覆在感測組件213及蓄電元件22外部的膠層3融化，並且等待一段時間冷卻後，以令所述基板210及感測組件213及蓄電元件22固定設置在該螺栓本體20的容置空間200內，完成智慧螺栓的製造過程。
再請參閱第5、6、7圖，係為本發明智慧螺栓製程之檢測步驟流程圖，所述智慧螺栓製程部份元件及元件間之相對應之關係與前述智慧螺栓製程相同，故在此不再贅述，惟本智慧螺栓製程與前述最主要之差異為，於所述透過加熱固化方式將所述膠層3融化並待其冷卻後以令所述基板210及感測組件213及蓄電元件22固設於該螺栓本體20內以形成一智慧螺栓後更依序包含如下步驟：
S5：提供至少一檢測裝置以檢測所述智慧螺栓的至少一扭力值。
將製造完成的智慧螺栓結構2開始進行檢測，首先提供至少一檢測裝置以檢測所述智慧螺栓結構2的至少一扭力值，其中所述檢測裝置具有至少一扭力計及至少一倍力計，該扭力計係用以感測並取得每一智慧螺栓所承受之扭力值，該倍力計搭配該扭力計使用以測試大扭力的智慧螺栓。
S6：將取得的扭力值經轉換表匯出以形成一線性圖表並產生一線性數據，並將該線性數據透過無線燒錄方式燒錄至所述智慧螺栓之一控制模組的一儲存單元內以完成校驗及加載。
接著，利用該扭力計取得的扭力值經由轉換表匯出後形成一線性圖表並產生一線性數據，再將該線性數據利用無線燒錄的方式燒錄至該智慧螺栓結構2的控制模組211儲存單元212內進而完成智慧螺栓結構2的校對驗證 及加載。
S7：提供一測試裝置以測試燒綠完成的智慧螺栓是否為良品，若所述智慧螺栓被測試出為不良品則必須再重新進行檢測及加載步驟。
最後，再透過一檢測裝置來測試燒綠完成的智慧螺栓結構2是否為良品，如果所述智慧螺栓結構2經測試後為不良品，而該不良品就必須再重新前述步驟進行檢測及加載步驟。
因此，由上述可知，透過本發明的結構設計及製程，可免除習知小尺寸之螺栓各部件(如基板210、感測組件213、蓄電元件22等)必須分開組裝的繁雜製造過程並且相對耗時等缺失，本發明可將前述基板210、感測組件213、蓄電元件22先行模組化後再裝設至該螺栓本體20內進以提升製造速度，並減少製程時間及成本，且具有提高生產良率之效果者。
以上所述，本發明相較於習知具有下列優點：1.大幅加快製造速度；2.減少製程時間及成本；3.大幅提高生產良率。
以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，當不能限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍。
2‧‧‧智慧螺栓結構
20‧‧‧螺栓本體
200‧‧‧容置空間
21‧‧‧扭力模組
210‧‧‧基板
211‧‧‧控制模組
212‧‧‧儲存單元
213‧‧‧感測組件
214‧‧‧壓電模組
215‧‧‧穩壓模組
216‧‧‧訊號放大器
217‧‧‧無線射頻模組
218‧‧‧無線耦合模組
219‧‧‧電池管理模組
22‧‧‧蓄電元件
23‧‧‧石英震盪器
3‧‧‧膠層

Claims (9)

  1. 一種智慧螺栓結構，係包括：一螺栓本體，具有一容置空間；及一扭力模組，其係對應裝設於所述容置空間內，該扭力模組包括：至少一基板，其一側具有一控制模組，該控制模組具有一儲存單元用以儲存至少一扭力值；至少一感測組件，對應與所述基板電性連結，該感測組件係用以感測扭力值之變化，該感測組件更具有至少一壓電模組及至少一穩壓模組及至少一訊號放大器，所述壓電模組、穩壓模組、訊號放大器係相電性連結；至少一蓄電元件，係用以供給所述基板及感測組件電能；及至少一膠層，對應塗覆於所述感測組件及蓄電元件之外部。
  2. 如請求項1所述之智慧螺栓結構，其中所述膠層更具有一第一膠層及一第二膠層，該第一膠層係塗覆於所述感測組件外部，該第二膠層係塗覆於所述蓄電元件外部。
  3. 如請求項1所述之智慧螺栓結構，其中所述膠層係為一膠粘劑，該膠粘劑係選擇為一環氧樹脂接著劑。
  4. 如請求項1所述之智慧螺栓結構，其中所述基板一側更具有一無線射頻模組及一無線耦合模組，該基板之另一側設有一電池管理模組，該無線射頻模組係用以將所述儲存單元內儲存的扭力值傳送至一外部監控單元，該無線耦合模組包含有至少一訊號傳輸部及至少一電源饋入部，該電源饋入部與所述蓄電元件及該電池管理模組相電性連結，該電池管理 模組係用以保護所述蓄電元件過充及過放所造成之損害。
  5. 一種智慧螺栓製程，係包含以下步驟：提供一基板及一感測組件及一蓄電元件並相互組裝；於該感測組件及蓄電元件之外部塗覆一膠層；將組裝完成之基板及感測組件及蓄電元件同時裝設至一螺栓本體內；透過加熱固化方式將所述膠層融化並待其冷卻後以令所述基板及感測組件及蓄電元件固設於該螺栓本體內以形成一智慧螺栓。
  6. 如請求項5所述之智慧螺栓製程，其中所述透過加熱固化方式將所述膠層融化並待其冷卻後以令所述基板及感測組件及蓄電元件固設於該螺栓本體內以形成一智慧螺栓後更包含一步驟：提供至少一檢測裝置以檢測所述智慧螺栓的至少一扭力值。
  7. 如請求項6所述之智慧螺栓製程，其中所述檢測裝置具有至少一扭力計及至少一倍力計，該扭力計係用以感測並取得每一智慧螺栓所承受之扭力值，該倍力計搭配該扭力計使用以測試大扭力的智慧螺栓。
  8. 如請求項6所述之智慧螺栓製程，其中所述提供至少一檢測裝置以檢測所述智慧螺栓的至少一扭力值後更包含一步驟：將取得的扭力值經轉換表匯出以形成一線性圖表並產生一線性數據，並將該線性數據透過無線燒錄方式燒錄至所述智慧螺栓之一控制模組的一儲存單元內以完成校驗及加載。
  9. 如請求項8所述之智慧螺栓製程，其中所述將取得的扭力值經轉換表匯出以形成一線性圖表並產生一線性數據，並將該線性數據透過無線燒錄方式燒錄至所述智慧螺栓之一控制模組的一儲存單元內以完成校驗及 加載後更包含一步驟：提供一測試裝置以測試燒綠完成的智慧螺栓是否為良品，若所述智慧螺栓被測試出為不良品則必須再重新進行檢測及加載步驟。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2753521Y (zh) * 2004-05-24 2006-01-25 谢智庆 具扭力量测的扳手
US7412898B1 (en) * 2006-07-28 2008-08-19 Disney Enterprises, Inc. Load sensing system including RFID tagged fasteners
US20100050778A1 (en) * 2008-09-04 2010-03-04 The Boeing Company Monitoring Fastener Preload
CN102607758A (zh) * 2011-01-20 2012-07-25 中国气动工业股份有限公司 可控制与追踪测量锁紧扭矩及锁紧力的装置及相关方法
TW201238720A (en) * 2011-03-28 2012-10-01 China Pneumatic Corp System and method for displaying torque
TW201435222A (zh) * 2013-03-14 2014-09-16 Nat Univ Chin Yi Technology 具變異感測功能之螺栓
CN104421300A (zh) * 2013-09-02 2015-03-18 优钢机械股份有限公司 螺丝扭力感应组及其电子螺丝
TWM560372U (zh) * 2017-11-10 2018-05-21 Taiwan Microelectronics Tech Inc 螺栓之結構
TW201835460A (zh) * 2017-03-24 2018-10-01 中國氣動工業股份有限公司 感應螺栓的電源與訊號傳輸裝置及感應螺栓裝置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2753521Y (zh) * 2004-05-24 2006-01-25 谢智庆 具扭力量测的扳手
US7412898B1 (en) * 2006-07-28 2008-08-19 Disney Enterprises, Inc. Load sensing system including RFID tagged fasteners
US20100050778A1 (en) * 2008-09-04 2010-03-04 The Boeing Company Monitoring Fastener Preload
CN102607758A (zh) * 2011-01-20 2012-07-25 中国气动工业股份有限公司 可控制与追踪测量锁紧扭矩及锁紧力的装置及相关方法
TW201238720A (en) * 2011-03-28 2012-10-01 China Pneumatic Corp System and method for displaying torque
TW201435222A (zh) * 2013-03-14 2014-09-16 Nat Univ Chin Yi Technology 具變異感測功能之螺栓
CN104421300A (zh) * 2013-09-02 2015-03-18 优钢机械股份有限公司 螺丝扭力感应组及其电子螺丝
TW201835460A (zh) * 2017-03-24 2018-10-01 中國氣動工業股份有限公司 感應螺栓的電源與訊號傳輸裝置及感應螺栓裝置
TWM560372U (zh) * 2017-11-10 2018-05-21 Taiwan Microelectronics Tech Inc 螺栓之結構

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